JPH05152149A - 静止誘導機器の鉄心製造方法と静止誘導機器の鉄心製造に使用される内周枠 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 変圧器などの鉄心製造において、その製造工
程を減少させ、単位積層体を作業中損傷するなどの不都
合をなくし、容易かつ完全に鉄心を製造する方法と製造
に使用される内周枠の提供 【構成】 矩形形状の一短辺の長さを変えられるように
構成した内周枠を備え、まず一短辺の長さを所定長さよ
り短くした内周枠に、単位積層体を複数個その接合部が
上記一短辺部分にくるように巻回して鉄心を形成し、つ
いで内周枠の上記一短辺を所定長さに拡大して上記鉄心
を所定寸法に仕上げるようにした。また上記内周枠は、
Ｕ字型に形成されたＵ字枠と、該Ｕ字枠の両端部に着脱
自在に係着された２個の上枠部材と、該上枠部材に形成
されたテーパ溝に挿入されるくさびとよりなり、該くさ
びを上枠部材のテーパ溝に挿入することにより、内周枠
の一短辺の長さを変化させ得るように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、変圧器などの静止誘導
機器の鉄心製造方法と、それに使用される内周枠とに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】電気機器の鉄心材料としては、従来けい
素鋼板が使用されているが、最近鉄損がけい素鋼板に比
較して２０〜３０％低い非晶質磁性合金が開発され、電
気機器の鉄心材料に供されている。しかし非晶質磁性合
金は溶湯を急冷して製造されるので、２０〜４０μｍ厚
さの薄板状にしか製造できず、材料そのものに剛性がな
く強度も小さい。したがって変圧器などの鉄心として採
用されているワンターンカット方式による巻鉄心構造の
矩形形状の鉄心を形成する際は、所定の矩形形状と剛性
とを備えた矩形枠を鉄心の内周部と外周部とに配置し、
剛性の確保と素材の保護とを期している。しかし上記製
造方法において、ワンターンカット部分の接合部を矩形
の一方の短辺部分にあつめ、非晶質磁性合金の素材を上
記矩形の内周枠に沿わせて巻回し、正規の矩形形状の鉄
心に形成することは極めて困難である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】図４は上記矩形形状の
鉄心の製造方法を示す断面図で、図中１は矩形形状の内
周枠、２は外周枠、３は単位積層体、４は単位積層体３
の接合部、５は単位積層体のブロック、６はたるみ、ｔ
は単位積層体３の接合部４の重ね代である。

【０００４】単位積層体３は厚さ２０〜４０μｍの薄板
状の非晶質磁性合金を数十枚積層してなるもので、内周
枠１に巻回して所定の重なり代ｔが得られるだけの長さ
に切断されている。該単位積層体３を数個を単位とし、
その接合部４をずらして内周枠１に巻回してこれを１ブ
ロック５とし、複数個のブロック５を巻回して所定の厚
さの鉄心を得るのである。単位積層体３の端部を所定の
重なり代ｔで重ねた接合部４は、矩形形状の内周枠１の
一短辺上にくるようにしている。このようにして形成さ
れた鉄心は、図４に示すように、単位積層体３が内周枠
１に密着せず、さらに積層体３同士間にもたるみ６を生
じ、鉄心は正規の矩形形状を呈しないこととなる。

【０００５】このような不具合を改善するため従来行わ
れている方法として、図５に示すような方法がある。す
なわち単位積層体３が比較的密着しやすい円形形状の仮
内周枠７に積層体３を巻回した後、仮内周枠７を取外し
その後へ別の矩形形状の内周枠を挿入して所定の矩形形
状を得るのである。しかしこの方法においては、円形形
状の仮内周枠７へ巻回するという工程数が増えるだけで
なく、円形形状の仮内周枠７を取外す際、最内周部の非
晶質磁性合金の単位層体３を損傷する恐れがある。

【０００６】また図６に示す実開昭５９−９３１１９号
公報に開示された内周枠は、内周枠を２個の側枠８と該
側枠を繋ぐ上下枠９とより構成し、上記側枠に積層体の
巻回方向と直角に複数個の溝８ａを設けるとともに、上
下枠９は巻回された単位積層体と接触しないように上下
枠９の外側面を側枠の端部より凹ませて位置するように
構成されている。この方法によれば、たしかに内周枠を
取外す際の非晶質磁性合金の積層体を損傷する恐れは回
避されるが、しかしはじめに内周枠に単位積層体を巻回
するときに発生するたるみの問題点は残ることになる。

【０００７】本発明は従来の鉄心製造方法における上記
問題点を解消するためになされたもので、巻鉄心製造に
おける製造工程を減少させ、単位積層体を作業中損傷す
るなどの不都合をなくし、容易かつ完全に鉄心を製造す
る方法を提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る鉄心製造方法においては、矩形形状の
一方の矩形短辺の長さを変化し得るように構成した内周
枠を備え、まず一短辺の長さを所定長さより小さくした
内周枠に、複数個の単位積層体をその接合部が上記一短
辺部にくるよう巻回して鉄心を形成し、ついで内周枠の
上記一短辺の長さを所定長さに拡大して上記鉄心を所定
形状とする。また鉄心製造に使用される内周枠は、Ｕ字
枠と、該Ｕ字枠の両端部に着脱自在に係着された２個の
上枠部材と、該上枠部材に形成されたテーパ溝に挿入さ
れるくさびとより構成した。

【０００９】

【作用】鉄心の製造において、最初その一短辺の長さを
所定長さより小さくした内周枠に、複数個の単位積層体
を巻回して鉄心を形成する際、単位積層体間にはたるみ
が発生するとともに、接合部の重なり代は所定の重なり
代より大きくなる。しかし次に内周枠の上枠部材のテー
パ溝にくさびを挿入し、上記一短辺の長さを所定長さに
拡大すると、上記単位積層体の接合部の重ね代は単位積
層体が相互に滑って小さくなって所定の重なり代とな
り、かつ単位積層体内に発生したたるみも解消し、鉄心
は正規の矩形形状となる。

【００１０】

【実施例】

実施例１ 図１及び図２は、本発明の一実施例である鉄心の製造方
法を示す断面図で、図１は内周枠への各単位積層体３の
接合作業終了時の、図２は熱処理直前の鉄心形成作業完
了時の断面図、図３は内周枠の斜視図である。図中１〜
６は従来の鉄心形成方法におけるものと同一部品で、１
０は本発明に係る内周枠、１１はそのＵ字枠、１２はそ
の上枠部材、１３はボルトとナット、１４はテーパ溝、
１５はくさび、１６は締付け具、ｔは重ね代である。

【００１１】本発明に係る内周枠１０は、Ｕ字枠１１と
２個の上枠部材１２とよりなり、各上枠部材１２はそれ
ぞれＵ字枠１１の端部にボルトとナット１３により締着
されており、該２個の上枠部材により内周枠１０の矩形
形状の一短辺を形成する。Ｕ字枠１１の上枠部材１２の
間隔ｄは広狭自在に開閉し、上枠部材１２のテーパ溝１
４に挿入されるくさび１５により、間隔ｄは規制され
る。

【００１２】以下鉄心の製造について述べる。前述した
ように、内周枠を一周して所定の重なり代ｔを有するよ
うな長さに切断した非晶質磁性合金の薄板を１０〜３０
枚積層して単位積層体３を形成し、この単位積層体３を
その接合部４を５〜２０ｍｍずつずらして複数個内周枠
１０に巻回し、１ブロック５とする。このブロック５を
数個巻回して所定の厚さを有する鉄心が形成されるが、
このとき矩形形状の長辺側には外周枠２が利用され、巻
回作業を容易ならしめ、かつ鉄心形状の補強保護に資す
る。なお図１にみるように、内周枠１０の２個の上枠部
材１２は、締付け具１６により押圧されて当接した状態
にあり、上枠部材１２により構成される矩形形状の一短
辺の長さは正規矩形形状の所定長さより若干小さい。こ
のため該一短辺部に集まっている接合部４の重なり代ｔ
は所定の寸法よりかなり大きくなっている。また単位積
層体３を内周枠１０に密着して巻回することは困難であ
り、かつ上枠部材１２により形成される短辺は直線部分
がないため、形成された鉄心は随所にたるみ６を生じた
不完全な矩形形状となっている。

【００１３】ついで熱処理直前の工程として補正作業を
行なう。すなわちくさび１５を上枠部材１２のテーパ溝
１４に挿入して２個の上枠部材１２の間隔ｄを拡大し、
内周枠１０の形状を所定の矩形形状にすれば、図２にみ
るように、積層体３同士のたるみ６はなくなり、単位積
層体３は内周枠１０の表面に密着し、かつ積層体の接合
部４の重なり代ｔは小さくなって所定寸法となり、鉄心
の形状も上記不完全な矩形形状が完全な矩形形状に補正
される。

【００１４】上記工程を経た鉄心は、焼鈍中の磁場印加
用の巻線を施され、非晶質磁性合金の内部応力除去によ
る磁性特性などの改善のための熱処理焼鈍を行った後、
上枠部材１２をくさび１５とともにＵ字枠１１から取外
し、その後へ該上枠部材１２と同じ形の小Ｕ字枠（図示
せず）を取付け、各積層体ブロックの接合部の分離作
業、巻線コイルの組合わせ挿入作業、各積層体ブロック
の接合部分の再接合作業などを経て変圧器用鉄心として
使用される。なお上記熱処理後の作業において、上枠部
材１２と小Ｕ字枠との交換を止め、上枠部材１２をその
まま最終鉄心構成要素として使用してもよく、また取外
しはくさび１５のみとしてもよい。

【００１５】実施例２ なお本実施例においては、上枠部材１２の間隔ｄの拡大
にくさび１５を利用しているが、この方法に限るもので
なく、ねじの回転や油圧を利用してもよい。

【００１６】

【発明の効果】本発明は、電気機器の鉄心の形成におい
て、矩形形状の一短辺の長さを長短自在に変更し得るよ
うに構成した内周枠を使用し、まず一短辺の長さを所定
の長さより短くした内周枠に単位積層体を所定の厚さに
巻回し、ついで上記内周枠の一短辺の長さを所定の長さ
に拡大するようにしたので、次に述べるような優れた効
果を挙げることとなった。

【００１７】(1) 鉄心形成作業において、内周枠を抜き
差しする工程がなくなり、そのぶん鉄心形成作業が合理
化されるとともに、内周枠を抜き差しする際の磁性材料
の損傷がなくなった。 (2) 単位積層体の接合部における重なり代を所定の重な
り代とすることができるようになった。 (3) 鉄心の形状が所定の矩形形状に仕上げられることと
なった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である鉄心形成作業における
各単位積層体の接合作業直後の鉄心断面図である。

【図２】本発明の一実施例である鉄心形成作業における
成型工程完了時の鉄心断面図である。

【図３】本発明に係る内周枠の斜視図である。

【図４】従来の鉄心形成作業における、各単位積層体の
接合作業直後の鉄心断面図である。

【図５】他の従来の鉄心形成作業における各単位積層体
の接合作業直後の鉄心断面図である。

【図６】他の従来の鉄心形成作業における内周枠の斜視
図である。

【符号の説明】

１０……内周枠 １１……Ｕ字枠 １２……上枠部材 １３……ボルトとナット １４……テーパ溝 １５……くさび １６……締付け具

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 薄板状の磁性材料を所定枚数積層してな
   る単位積層体を複数個積層して矩形形状に構成し、各単
   位積層体の端部を該矩形形状の一短辺部分で重ね合せて
   接合する静止誘導機器の鉄心製造方法において、 矩形形状の一短辺の長さを変化させ得るように構成した
   内周枠を備え、 まず一短辺の長さを所定長さより短くした内周枠に、上
   記単位積層体を複数個その接合部が上記一短辺部分にく
   るように巻回して鉄心を形成し、ついで内周枠の上記一
   短辺を所定長さに拡大して上記鉄心を所定寸法に仕上げ
   ることを特徴とする静止誘導機器の鉄心製造方法。
2. 【請求項２】 上記内周枠の上枠部材は、鉄心形成後、
   所定の矩形形状の一短辺と同一形状を有するＵ字枠と取
   り替えるようにしたことを特徴とする請求項１記載の静
   止誘導機器の鉄心製造方法。
3. 【請求項３】 薄板状の磁性材料を所定枚数積層してな
   る単位積層体を複数個巻回して矩形形状の鉄心を形成す
   るのに使用される内周枠が、 Ｕ字型に形成されたＵ字枠と、該Ｕ字枠の両端部にそれ
   ぞれ着脱自在に係着された２個の上枠部材と、該上枠部
   材に形成されたテーパ溝に挿入されるくさびとよりな
   り、 該くさびを上枠部材のテーパ溝に挿入することにより、
   内周枠の一短辺の長さを変化させ得るように構成されて
   いることを特徴とする静止誘導機器の鉄心製造に使用さ
   れる内周枠。