JPH0582372A - 磁歪の大きい磁芯の焼鈍方法および変圧器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 本発明は磁歪定数の大きい磁性合金薄帯を巻
回してなる磁芯を、安定して容易に製造再現できる焼鈍
方法でかつ、膨らみやすい磁芯の継ぎ目部の積み厚さを
押さえて、磁芯を再組立して変圧器としたときの形状の
変化を押さえる。また焼鈍時の磁芯状態と使用時の磁芯
状態がほぼ同様にして、磁気特性の低下を小さくし、変
圧器のバラツキを小さくする。 【構成】 本発明の焼鈍方法は変圧器の磁芯状態と同様
に、磁芯１に左右固定材４と上下固定材５を配設して成
形し、かつ上下固定材５に設けた出っ張り部６で継ぎ目
部のあるヨーク部１６を押さえつけることである。変圧
器としては上下連結板と上下金具を使用し、器体バンド
で締め付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁歪の大きい磁芯の焼
鈍方法および変圧器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、０．３mmの珪素鋼板を巻回してな
る磁芯の焼鈍は、磁歪も０〜４＊１０ ^-6と小さいので応
力に対して鉄損等の磁気特性の変化が小さく、また磁芯
自体の強度が有るので変形しにくい。このため焼鈍方法
としては図６に示すように、珪素鋼板を巻回してなる磁
芯２８をヨーク部の一面が下面になるように立てて窒素
ガス雰囲気中で８００℃程度の温度で焼鈍している。そ
して磁芯ケース２９を用いて複数個の磁芯２８を積み上
げたりチェーン等による移動の便宜をはかっている。ま
た図７に示すように磁芯２８を寝かせて焼鈍すること
も、磁芯を磁脚部の一面が下面になるように立てて（図
示せず）焼鈍することもある。

【０００３】またこのような珪素鋼板磁芯を用いた変圧
器は、組立時の変形や固定するときの締め付け応力にた
いしても強く、鉄損等の磁気特性が低下しにくい。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、非晶質磁性合
金薄帯を巻回してなる磁芯等は低鉄損ではあるけれど
も、磁歪が珪素鋼板の１０倍大きい（３０＊１０^-6）の
で応力によって磁気特性が低下するので、また薄帯の厚
さが１０〜５０μｍと薄いため形状変化して磁気特性が
低下しやすい。使用にあたってはその取扱いが難しかっ
た。特に焼鈍時の磁芯状態と変圧器として使用時の磁芯
状態をできるだけ同様にして、磁芯の磁気特性の低下を
小さくし、変圧器の特性バラツキも小さくすることが必
要である。そして再現性よく安定して焼鈍および変圧器
の製造できることが必要である。また磁性合金薄帯を巻
回した磁芯の継ぎ目部は膨らみやすく、焼鈍後に磁芯を
再組立して変圧器としたときの形状の再現性が悪く、変
形や焼鈍磁との形状の差異により磁芯に応力がかかり磁
気特性が低下しやすいという問題がある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】１．上記の目的を達成す
るために本発明の磁歪の大きい磁芯の焼鈍方法は、磁歪
定数の大きい磁性合金薄帯を巻回しかつ継ぎ目部をヨー
ク部に有する矩形の磁芯と、貫通孔を設けた分割可能な
焼鈍用中芯と、磁芯の高さより高い一対の左右固定材
と、磁芯の幅と同様の長さでかつ磁芯の奥行き（磁性合
金薄帯の幅）より大きい出っ張り部を設けた一対の上下
固定材とを備え、矩形の磁芯の内側に焼鈍用中芯を配設
し、磁芯の外周に保護材を設け、磁芯の外周の磁脚の直
線的な側に一対の左右固定材を配設し、さらに少なくと
も継ぎ目部のあるヨークの積み厚部を押さえつけるよう
に、磁芯の外周のヨークの直線的な側に一対の上下固定
材をその出っ張り部で締め付けるか、または継ぎ目部の
ある側の上下固定材と焼鈍用中芯の貫通孔に配設した固
定材とを締め付けて、焼鈍用中芯，磁芯，左右固定材お
よび上下固定材を一体化して組立てた後、その磁芯のヨ
ーク部の外周の一つが下面になるように立てて上記焼鈍
用中芯の貫通孔に導体を通して通電して磁化焼鈍を行う
こと。

【０００６】２．特許請求項１の磁歪の大きい磁芯の焼
鈍方法により焼鈍した磁芯の内周にコアボビンを配設
し、磁芯の外周の磁脚側に一対の上下連結板を配設し、
磁芯の外周のヨーク側に一対の上下金具を配設して、一
体化して組立てた後、その磁芯のヨーク部の外周の一つ
が下面になるように立てたことを特徴とする変圧器。

【０００７】

【作用】上記した手段によれば、磁歪の大きい変形しや
すい磁芯を焼鈍用芯と左右固定材と上下固定材とで固定
し、膨らみやすい継ぎ目部を押さえるようにし、磁化焼
鈍できるので、焼鈍を再現性よく安定してできるととも
に、磁芯を再組立して変圧器としたとき焼鈍時の形状の
再現が容易に実現できる。また変圧器として使用時の磁
芯状態を焼鈍時の磁芯状態とほぼ同様にできるので、磁
芯の磁気特性の低下を小さくし、変圧器の特性バラツキ
も小さくすることができる。

【０００８】

【実施例】（実施例１）以下本発明の第一実施例につい
て、図１を参照しながら説明する。

【０００９】図１は本発明の磁歪定数の大きい磁性合金
薄帯である非晶質磁芯変圧器の例で、焼鈍時の状態を示
す斜視図である。１は非晶質磁性合金薄帯を巻回してな
る矩形の磁芯で１ａは磁脚部、１ｂはヨーク部、２は珪
素鋼板やステンレス等の板よりなる磁芯の外周保護材、
３は貫通孔を設けた内部形状を支持する焼鈍用中芯、４
はステンレスや鉄等よりなる磁芯１の高さより高い一対
の左右固定材、５はステンレスや鉄等よりなる磁芯１の
幅と同様の長さの上下固定材で磁芯１の奥行きより大き
い出っ張り部６を設けており、矩形の磁芯１の内側に焼
鈍用中芯３を配設し、磁芯１の外周の磁脚１ａの直線的
な側に一対の左右固定材４を配設し、さらに継ぎ目部の
あるヨーク（上ヨーク、図示せず）の積み厚部を押さえ
つけるように、磁芯の外周のヨーク１ｂの直線的な側に
一対の上下固定材５をその出っ張り部６でずん切り７と
ナットで締め付けて、焼鈍用中芯，磁芯，左右固定材お
よび上下固定材を一体化して組立てた後、その磁芯１の
ヨーク部１ｂの外周の一つが下面になるように立てて上
記焼鈍用中芯３の貫通孔に導体バーや耐熱電線等の導体
８を通して直流通電して２００Ａ／ｍ以上の磁化をかけ
ながら３００〜４００℃で窒素雰囲気中で焼鈍を行う。

【００１０】図３において、焼鈍用中芯１１は厚さ８〜
２０mmのアルミニウムやステンレスや鉄等よりなる分割
可能な構成で、円形の磁芯を成形することによって矩形
の磁芯１とする成形材としても使用できる。１１ｂはそ
の分割部で、テーパ形状にしている。

【００１１】図４は磁芯構造を示し、１２は変圧器とし
たときのアルミニウムやステンレスや鉄等よりなるコア
ボビンで、磁芯の内周部に配設し、磁芯は磁気特性の良
い構造である複数枚で厚さ０．３〜３mmのブロック１３
を構成しそれをオーバーラップしたものを順次ずらして
いく構成とし、膨らみを押さえるようにしている。１４
はオーバーラップのときの巻終わりと次のブロックの巻
始めとのずれの空隙部である。

【００１２】（実施例２）本発明の第二実施例につい
て、図２を参照しながら説明する。図２において、矩形
の磁芯１の内側に焼鈍用中芯１１を配設し、磁芯１の外
周の磁脚の直線的な側に一対の左右固定材４を配設し、
さらに継ぎ目部９のある上ヨークの積み厚部を押さえつ
けるように、磁芯の外周の上ヨークの上下固定材５の出
っ張り部６と焼鈍用中芯１１の貫通孔１１ａに配設した
厚さ８〜２０mmのステンレスや鉄等よりなる固定材１０
をずん切りとナットで締め付けて、焼鈍用中芯，磁芯，
左右固定材および上下固定材を一体化して組立てた後磁
化焼鈍をする。

【００１３】（実施例３）本発明の第三実施例につい
て、図５を参照しながら説明する。図５において、
（ａ）は正面図の部分断面図で（ｂ）は側面図の部分断
面図であり、１６は実施例１，２の磁歪の大きい磁芯の
焼鈍方法により焼鈍した磁芯、１７はその内周に配設し
たコアボビン、１８は磁芯１６の外周保護材、１９は樹
脂やプレスボード等よりなるコイル支持材、一対の上下
金具として２０ａは吊下げ部２１を設けた上部金具で２
０ｂは下部金具、２４はコイルで磁芯とコイル間を支持
するゴムや樹脂やプレスボード等の絶縁物の支持スペー
サ２５で固定支持され、２７は磁芯１６と上部金具２０
ａおよび下部金具２０ｂの間に配設するポリエチレンテ
レフタレート（ＰＥＴ）等の織布マットや空隙を設けた
紙等やシリコンゴム等の弾力性のある緩衝材Ａ、２６は
磁芯１６とコイル支持材１９の間に配設する２７と同様
の緩衝材Ｂ、１５は変圧器を固定する器体バンド、２２
は上下連結板で２３の金具で固定する。磁芯１６を緩衝
材Ａ２７を介して上部金具２０ａと下部金具２０ｂとコ
アボビン１６と支持スペーサ２５とコイル２４と器体バ
ンド１５で一体固定して締め付ける。その後全体の形状
を維持するために上下連結板２３で固定する。一方コイ
ル２４は磁芯１６にコイルの重量がかからないように上
部金具２０ａと下部金具２０ｂとコイル支持材１９で剛
体的に固定する。このようにすれば焼鈍時の左右固定
材，上下固定材，焼鈍用中芯が各々変圧器構成時の上下
連結板、上金具と下金具、コアボビンに対応し、さらに
同様の力のかかり方がするので焼鈍時の磁気特性が低下
しにくい。特に焼鈍時の磁芯状態と使用時の磁芯状態が
ほぼ同様にできるため、変圧器の応力による影響は焼鈍
時にできるだけ小さくなるようにできるので、磁歪が大
きくても磁気特性の低下が小さくできる。

【００１４】

【発明の効果】１．以上の説明から明らかなように、本
発明の焼鈍方法は磁芯の形状を一定に保ち、安定して容
易に製造再現できる方法で有り、磁気特性の低下を小さ
くできる。また変圧器の特性バラツキを小さくできる。

【００１５】２．磁芯形状を成形しながら焼鈍するの
で、膨らみやすい磁性合金薄帯を巻回した磁芯の継ぎ目
部の積み厚さを押さえて、磁芯を再組立して変圧器とし
たときの形状の変化を押さえる効果がある。

【００１６】３．焼鈍時の磁芯状態と使用時の磁芯状態
がほぼ同様にできるため、変圧器の応力による影響は焼
鈍時にできるだけ小さくなるようにできるので、磁歪が
大きくても磁気特性の低下が小さくできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例の焼鈍時の状態を示す斜
視図

【図２】本発明の第二の実施例の焼鈍時の状態を示す正
面図

【図３】本発明の焼鈍用中芯を示す斜視図

【図４】本発明の変圧器の磁芯構造を示す正面図

【図５】（ａ）は本発明の変圧器の構造を示す正面図の
部分断面図 （ｂ）は本発明の変圧器の構造を示す側面図の部分断面
図

【図６】第一の従来例の焼鈍時の状態を示す正面図

【図７】第二の従来例の焼鈍時の状態を示す正面図

【符号の説明】

１，１６ 磁歪定数の大きい磁芯 ３，１１ 焼鈍用中芯 ４ 左右固定材 ５ 上下固定材 ６ 出っ張り部 １０ 固定材 １５ 器体バンド １７ コアボビン ２０ａ，２０ｂ 上，下金具 ２２ 上下連結板 ２４ コイル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原 宏光 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁歪定数の大きい磁性合金薄帯を巻回しか
   つ継ぎ目部をヨーク部に有する矩形の磁芯と、貫通孔を
   設けた分割可能な焼鈍用中芯と、磁芯の高さより高い一
   対の左右固定材と、磁芯の幅と同様の長さでかつ磁芯の
   奥行き（磁性合金薄帯の幅）より大きい出っ張り部を設
   けた一対の上下固定材とを備え、矩形の磁芯の内側に焼
   鈍用中芯を配設し、磁芯の外周に保護材を設け、磁芯の
   外周の磁脚の直線的な側に一対の左右固定材を配設し、
   さらに少なくとも継ぎ目部のあるヨークの積み厚部を押
   さえつけるように、磁芯の外周のヨークの直線的な側に
   一対の上下固定材をその出っ張り部で締め付けるか、ま
   たは継ぎ目部のある側の上下固定材と焼鈍用中芯の貫通
   孔に配設した固定材とを締め付けて、焼鈍用中芯，磁
   芯，左右固定材および上下固定材を一体化して組立てた
   後、その磁芯のヨーク部の外周の一つが下面になるよう
   に立てて上記焼鈍用中芯の貫通孔に導体を通して通電し
   て磁化焼鈍を行うことを特徴とする磁歪の大きい磁芯の
   焼鈍方法。
2. 【請求項２】特許請求項１の磁歪の大きい磁芯の焼鈍方
   法により焼鈍した磁芯の内周にコアボビンを配設し、磁
   芯の外周の磁脚側に一対の上下連結板を配設し、磁芯の
   外周のヨーク側に一対の上下金具を配設して、一体化し
   て組立てた後、その磁芯のヨーク部の外周の一つが下面
   になるように立てたことを特徴とする変圧器。