JPH0625933Y2 - 静止誘導電気機器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、非晶質磁性合金薄帯の巻回体からなる巻鉄心
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。

［従来の技術］ 最近、鉄損が少なく、磁気特性が良好な非晶質磁性合金
薄帯（ストリップ）を用いて静止誘導電気機器の鉄心を
構成することが検討されている。

周知のように非晶質磁性合金薄帯は極めて薄いため、こ
れを１枚ずつ積層して鉄心を製造することは困難であ
る。そこで非晶質磁性合金薄帯により鉄心を制作する場
合に、該薄体を１ターン巻回する毎にカットして各ター
ン毎に接合部を設ける１ターンカット形の巻鉄心構造を
採用することが検討されている。

非晶質磁性合金薄帯からなる巻鉄心は、剛性を有してい
ないため、外力や自重により容易に変形する。巻鉄心が
変形するとその磁気特性が悪くなって非晶質磁性合金の
優れた磁気特性を活かすことができなくなるため、巻鉄
心の変形を防ぐための工夫が必要である。

そのため、既提案の静止誘導電気機器では、巻鉄心の内
周面及び外周面にそれぞれ添わせて内側補強部材及び外
側補強部材を配置し、これらの補強部材により巻鉄心を
内側及び外側から補強して巻鉄心の変形を防止してい
た。

第８図は従来の静止誘導電気機器を示したもので、同図
において１は巻鉄心、２及び３は巻鉄心の左右の脚部に
嵌装された捲線、４′は鉄板からなる内側補強部材、
５′は鉄板からなる外側補強部材である。

巻鉄心１は、非晶質磁性合金薄帯を数十枚重ねて形成し
た複数の単位積層体ブロック１ａ，１ｂ，…を積層し
て、各積層体ブロックの長手方向の両端の突合わせ接合
部ｊを上部継鉄部に位置させたものからなる。

内側補強部材４′は、第９図に示すように、巻鉄心の下
部継鉄部の両端のコーナ部内面に添う角部を有するＵ字
形の第１の枠４ａ′と、巻鉄心の上部継鉄部の両端のコ
ーナ部内面に添う角部を有する浅いＵ字形の第２の枠４
ｂ′とを付き合せたもので、第１の枠４ａ′と第２の枠
４ｂ′とを付合せた状態で巻鉄心１の内周に隙間なく嵌
合する形状を呈するように形成されている。第１の枠４
ａ′の相対する側壁部の端部の内側には、第２の枠４
ｂ′に内側から当接して該第２の枠４ｂ′の位置ずれを
防止する当て板４ｃ′，４ｃ′が固定されている。

外側補強部材５′は、上記内側補強部材と同様の構造を
有していて、巻鉄心の外周に嵌合するように形成されて
いる。

［考案が解決しようとする課題］ 上記内側補強部材は、けい素鋼板等の薄い鉄板からなっ
ているため、第１の枠４ａ′と第２の枠４ｂ′とを突合
せる際に第１の枠の両端と第２の枠の両端との位置を合
せることが難しいという問題があった。

また従来用いられていた内側補強部材では、第１の枠４
ａ′の相対する側壁が外側に開くのを防ぐことはできる
が、第２の枠４ｂ′の両側壁が外側に開くのを防ぐこと
はできないため、剛性を有しない巻鉄心は、第１０図に
示したように輸送中の振動や運転中の振動等により第２
の枠４ｂ′がずれて、補強部材４′が充分に機能しなく
なることがあった。

尚第２の枠４ｂ′のずれを防止するため、第１１図に示
すように第１の枠４ａ′の両端の内面及び外面にそれぞ
れ当て板４ｃ′，４ｄ′を固定してこれらの当板４
ｃ′，４ｄ′の間に第２の枠４ｂ′の両端を係入するよ
うにすることも考えられる。

しかしながら、このようにした場合には、外側の当板４
ｄ′，４ｄ′の角部により非晶質磁性合金薄帯が損傷し
て磁気特性が悪くなるおそれがある。

本考案の目的は、電気機器が大形になるのを防いで、し
かも内側補強部材の組立てを簡単かつ確実に行い得るよ
うにした静止誘導電気機器を提供することにある。

［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の巻回体からなっていて
該巻回体の各ターン毎に接合部ｊが設けられ、上下の継
鉄部Ｙ_１，Ｙ_２と左右の脚部Ｘ_１，Ｘ_２とを有するほぼ
矩形序に成形された巻鉄心１と、巻鉄心の脚部に巻装さ
れた捲線２，３と、巻鉄心の内周に添わせて配置されて
該巻鉄心を内周側から補強する内側補強部材４と、巻鉄
心の外周面に添わせて配置されて該巻鉄心を外周側から
補強する外側補強部材１０とを備えた静止誘導電気機器
に係わるものである。

本考案において、巻鉄心の接合部は上下の継鉄心Ｙ_１，
Ｙ_２の内の一方Ｙ_１に設けられているものとする。

本考案においては、上記内側補強部材４が、巻鉄心の他
方の継鉄部Ｙ_２の内面に添う平板部４_ａ１と巻鉄心の左
右の脚部の内面に添う１対の側壁部４_ａ２，４_ａ３とを
有するＵ字形の第１の枠４ａと、巻鉄心の一方の継鉄部
Ｙ_１の内面に添う平板部４_ｂ１と該巻鉄心の左右の脚部
の内面に添う１対の側壁部４_ｂ２，４_ｂ３とを有して両
側壁部４_ｂ２，４_ｂ３の先端が第１の枠の両側壁部４
_ａ２，４_ａ３の先端に突合された逆Ｕ字形の第２の枠４
ｂとからなっている。

第１の枠４ａの各側壁部の先端部には第２の枠４ｂの対
応する側壁部の先端部に内側から当接する第１の当板４
１〜４４，４２′，４４′，４０１〜４０４が設けら
れ、第２の枠４ｂの各側壁部の先端部には第１の枠の対
応する側壁部の先端部に内側から当接する第２の当板４
５，４６，４５′，４６′，４０５，４０６が設けられ
ている。

第１の枠及び第２の枠の対応する側壁部の先端にそれぞ
れ設けられた第１及び第２の当板は、互いに干渉するこ
とがないように第１及び第２の枠の側壁部の幅方向に位
置をずらして配置されている。

［作用］ 上記のように構成すると、第１の当板と第２の枠との当
接及び第２の当板と第１の枠との当接により、第１の枠
の両端及び第２の枠の両端の位置決めを図ることができ
るため、第１の枠と第２の枠との突合せを簡単かつ確実
に行うことができる。

また第１の当板と第２の枠との当接により第１の枠の外
側への変位と第２の枠の内側への変位とを阻止すること
ができ、第２の当板と第１の枠との当接により第２の枠
の内側への変位と第２の枠の外側への変位とを阻止する
ことができるため、輸送中や運転中の振動等により第１
の枠と第２の枠との突合せ部の位置がずれて補強部材の
機能が失われるのを防ぐことができる。

［実施例］ 以下添附図面を参照して本考案の実施例を説明する。

本考案を変圧器に適用した実施例を第１図ないし第３図
に示す。この実施例の全体的構成は第３図に示す通り
で、同図において１は脚部Ｘ_１，Ｘ_２と上下の継鉄部Ｙ
_１，Ｙ_２とを有する矩形状の巻鉄心、２及び３は巻鉄心
１の脚部Ｘ_１，Ｘ_２に巻装された巻線である。

巻鉄心１は、従来のものと同様に非晶質磁性合金薄帯を
数十枚重ねて形成した複数の単位積層体ブロック１ａ，
１ｂ，…を積層して、各積層体ブロックの長手方向の両
端の突合わせ接合部ｊを上部継鉄部Ｙ_１に位置させたも
のであり、各単位積層体ブロックを構成する非晶質磁性
合金薄帯の位置を１枚ずつまたは数枚ずつ長手方向にず
らすことにより、各単位積層体ブロックの突合せ部ｊを
階段状に傾斜させている。

巻鉄心１の内周にはけい素鋼板等の鉄板からなる内側補
強部材４が嵌合されている。この補強部材４は、第１図
及び第２図に示したように、第１の枠４ａと第２の枠４
ｂとからなっている。

第１の枠４ａは、巻鉄心１の下部継鉄部Ｙ_２の内面に添
わせて配置される第１の平板部４_ａ１と該平板部４_ａ１
の両端に連続するように設けられて巻鉄心の左右の脚部
Ｘ_１，Ｘ_２の内面に添わせて配置される１対の側壁部４
_ａ２，４_ａ３とを有するＵ字形に形成され、平板部４
_ａ１と側壁部４_ａ２，４_ａ３との間の角部には下部継鉄
部Ｙ_２と左右の脚部Ｘ_１，Ｘ_２との間のコーナ部の内面
に添うようにアールが付けられている。

また第２の枠４ｂは、巻鉄心の上部継鉄部Ｙ_１の内面に
添わせて配置される第２の平板部４_ｂ１と、平板部４
_ｂ１の両端に連続するように設けられて巻鉄心の左右の
脚部Ｘ_１，Ｘ_２の上端部寄りの内面に添わせて配置され
る１対の側壁部４_ｂ２，４_ｂ３とを有する逆Ｕ字形に形
成され、平板部４_ｂ１と側壁部４_ｂ２，４_ｂ３との間の
角部には上部継鉄部Ｙ_１と左右の脚部Ｘ_１，Ｘ_２との間
のコーナ部の内面に添うようにアールが付けられてい
る。

第１の枠４ａの側壁部４_ａ２，４_ａ３の端部の内面には
第１の当板４１〜４４が取付けられている。

これらの当板はけい素鋼板等の鉄板からなり、第１の当
板４１及び４２は側壁部４_ａ２の上端部の内面に、該側
壁部４_ａ２の幅方向に間隔をあけて溶接されている。ま
た第１の当板４３及び４４は側壁部４_ａ３の上端部の内
面に、該側壁部の幅方向に間隔をあけて溶接されてい
る。

一方第２の枠４ｂの側壁部４_ｂ２，４_ｂ３の端部の内側
には、両側壁部の中央部に位置させて第２の当板４５及
び４６が溶接されている。そしてこれらの当板４５及び
４６の幅寸法は、それぞれ第１の当板４１，４２間及び
４３，４４間に嵌合し得る大きさに設定され、第１の枠
４ａと第２の枠４ｂとを突合せた際に、第１の当板４
１，４２及び４３，４４がそれぞれ第２の枠４ｂの側壁
部４_ｂ２及び４_ｂ３の内側に当接し、第２の当板４５及
び４６が第１の枠４ａの側壁部４_ａ２，４_ａ３の内側に
当接するようになっている。

巻鉄心１の外周には、幅が巻鉄心１の幅に等しく、長さ
が巻鉄心１の外周長よりも長い補強用薄帯からなる外側
補強部材１０が巻きつけられている。外側補強部材１０
を構成する補強用薄帯はけい素鋼板等の鉄板からなって
いて、巻鉄心１の外周面に所定の圧力で接するように締
付けられ、その両端が重ね合わさせて、重合部分１０ａ
がスポット溶接により接合されている。

上記の変圧器を組立てるには、先ず非晶質磁性合金薄帯
を所定のターン数巻回して巻回体を形成し、この巻回体
を１か所で切断して展開して非晶質磁性合金薄帯の積層
体を形成する。この積層体を所定の厚み毎に分割するこ
とにより、複数の積層体ブロック１ａ，１ｂ，…を形成
し、各積層体ブロックを構成する非晶質磁性合金薄帯の
位置を１枚ずつまたは複数枚ずつ該薄帯の長手方向にず
らすことにより、各積層体ブロックの長手方向の両端の
積層面を階段状に傾斜させる。

次いでこれらの積層体ブロックを矩形状の巻枠に添わせ
て成形しながら順次重ね合せ、矩形状の巻鉄心を形成す
る。この巻鉄心を歪み取り焼鈍した後、巻鉄心の上部継
鉄部Ｙ_１を突合せ接合部ｊの所で左右に開き、開いた継
鉄部に枠体を嵌合して拘束する。次に巻鉄心の内周に内
側補強部材４を構成する第１の枠４ａを嵌合させ、該第
１の枠４ａを巻鉄心の脚部Ｘ_１，Ｘ_２に添わせて、第１
の枠４ａと脚部Ｘ_１，Ｘ_２とに跨って絶縁紙等を巻つけ
ることにより第１の枠４ａを該脚部Ｘ_１，Ｘ_２に固定す
る。

その後巻鉄心の左右の脚部Ｘ_１及びＸ_２を第１の枠４ａ
の側壁部４_ａ２，４_ａ３とともに巻線２及び３の窓部内
に挿入し、巻鉄心の開かれた上部継鉄部間を通して第２
の枠４ｂを巻線２及び３の窓部内に挿入する。そして第
２の当板４５及び４６を第１の枠の側壁部４_ａ２，４
_ａ３の端部の内側に接触させ、第１の当板４１，４２及
び４３，４４をそれぞれ第２の枠の側壁部４_ｂ２，４
_ｂ３の内側に接触させるようにして第２の枠４ｂを第１
の枠４ａに突合せる。これにより第１の枠と第２の枠と
は互いにずれないように確実に結合される。

次に左右に開かれた巻鉄心１の積層体ブロック１ａ，１
ｂ…を内側から順次突き合わせて上部継鉄部Ｙ_１の接合
部ｊを再接合した後、外側補強部材１０を構成する補強
用薄帯を巻線２，３の窓部内を通して巻鉄心１の外周に
添わせ、該薄帯の両端を巻鉄心の上部継鉄部Ｙ_１の上で
重ね合せてスポット溶接により接合する。

第４図は本考案の他の実施例を示したもので、この実施
例では、外側補強部材１０を構成する補強用薄帯の両端
が円弧状に成形された状態で折返されて、該薄帯の両端
に略筒状を成す締結具保持部１０Ａ，１０Ｂが形成さ
れ、これらの保持部１０Ａ，１０Ｂが所定の間隔をあけ
て配置されるように薄帯の長さが設定されている。

締結保持部１０Ａ及び１０Ｂ内にはそれぞれ円柱状の締
結具１１及び１２が嵌合され、保持部１０Ａ及び１０Ｂ
と締結具１１とには互いに整合するボルト挿通用の孔
が、また締結具１２にはネジ孔が設けられ、保持部１０
Ａ及び締結具１１に設けられたボルト挿通孔に通したボ
ルト１３が締結具１２に設けられたネジ孔に螺合されて
いる。このボルト１３の締付けにより、締結具１１及び
１２が互いに接近する方向に付勢され、これにより外側
補強部材１０を構成する薄帯が巻鉄心１の外周に圧接す
るように締付けられている。その他の点は第１図ないし
第３図に示した実施例と同様である。上記のように構成
すると、ボルト１３を締付ける工具であればよく、スポ
ット溶接を行なうための溶接機等の別な設備が不要とな
り、外側補強部材１０の取付けを簡単に行うことができ
る。

本考案において、内側補強部材の第１の枠の側壁部の先
端に設ける第１の当板は第２の枠に内側から当接するも
のであればよく、また第２の枠の側壁部の先端にに設け
る第２の当板は第１の枠に内側から当接するものであれ
ばよい。これら第１の当板及び第２の当板は、互いに干
渉することがないように第１及び第２の枠の側壁部の幅
方向に位置をずらして配置しておく。

第５図は、第１及び第２の当板の設け方を異ならせた例
を示したもので、この例では、第１の枠４ａの側壁部４
_ａ２，４_ａ３の先端部の内側に、それぞれの側壁部の幅
方向の片側に寄せた状態で、側壁部４_ａ２，４_ａ３の幅
寸法の１／２の幅寸法を有する第１の当板４２′，４
４′を溶接し、第２の枠４ｂの側壁部４_ｂ２，４_ｂ３の
端部の内側に、側壁部４_ｂ２，４_ｂ３幅寸法の１／２の
幅寸法を有する第２の当板４５′及び４６′を、第１の
当板４２′，４４′と反対側に寄せて溶接している。

また第１の当板及び第２の当板は第１の枠及び第２の枠
と別体である必要はなく、第６図に示すように、第１の
枠４ａの側壁部４_ａ２及び４_ａ３の上端部をプレス加工
により内側に押出すことにより、第２の枠４ｂに内側に
接触する第１の当板４０１，４０２及び４０３，４０４
を形成し、第２の枠４ｂの側壁部４_ｂ２，４_ｂ３の中央
部に平行な切込みを入れて切込みの間の部分を内側に押
出すように成形することにより、第１の当板４０１，４
０２間の部分及び４０３，４０４間の部分にそれぞれ内
側から接触する第２の当板４０５及び４０６を形成する
ようにしてもよい。

更に第７図に示したように、第１の枠の側壁部４_ａ２及
び４_ａ３の端部のほぼ半部を占める領域をプレス加工に
より内側に押出すことにより、第２の枠４ｂに内側から
当接する第１の当板４０１′及び４０３′を形成し、第
２の枠の側壁部４_ｂ２，４_ｂ３のほぼ中央部に切込みを
入れて、該側壁部４_ｂ２，４_ｂ３のほぼ幅半部を占める
領域をプレス加工により内側に押出すことにより、第１
の枠４ａに内側から当接する第２の当板４０５′及び４
０６′を形成するようにしてもよい。

上記の各実施例において、外側補強部材として内側補強
部材と同様の枠体を用いることもできる。但し、枠体か
らなる外側補強部材を用いた場合には、巻鉄心の仕上り
寸法が小さい場合に枠体が大き過ぎて補強の機能を果さ
なかったり、巻鉄心の仕上り寸法が大き過ぎる場合に枠
体を取付ける際に鉄心に無理な力が加わったりするおそ
れがある。これに対し、上記実施例のように外側補強部
材１０を薄帯により構成して、該薄帯を巻鉄心１の外周
に巻きつけることにより巻鉄心を外側から補強するよう
にすると、巻鉄心の仕上り寸法のいかんに拘らず、外側
補強部材の取付けを無理なく行って、巻鉄心の補強を適
確に行わせることができる。

上記の実施例では、巻鉄心１の２つの脚部Ｘ_１及びＸ_２
にそれぞれ巻線２及び３を巻回したが、一方の脚部にの
み巻線を巻装するようにすることもできる。

上記の実施例では、上部継鉄部に巻鉄心の接合部が設け
られているが、下部継鉄部に巻鉄心の接合部が設けられ
る場合にも本考案を適用できる。

この場合には、第１の枠を巻鉄心の上部継鉄部の内面と
左右の脚部の内面とに添うように形成し、第２の枠を巻
鉄心の上部継鉄部の内面と左右の脚部の内面とに添うよ
うに形成する。

［考案の効果］ 以上のように、本考案によれば、第１の枠に固定された
第１の当板と第２の枠との当接及び第２の当板と第１の
枠との当接により、第１の枠の両端及び第２の枠の両端
の双方の位置決めを図るようにしたため、第１の枠と第
２の枠との突合せを簡単かつ確実に行うことができる利
点がある。

また本考案では第１の当板と第２の枠との当接により第
１の枠の外側への変位と第２の枠の内側への変位とを阻
止し、第２の当板と第１の枠との当接により第１の枠の
内側への変位と第２の枠の外側への変位とを阻止するこ
とができる。従って輸送中や運転中の振動等により第１
の枠と第２の枠との突合せ部の位置がずれて補強部材の
機能が失われるのを防止することができ、振動等により
非晶質磁性合金薄帯が変形してその磁気特性が低下する
のを防ぐことができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案で用いる内側補強部材の一構成例を示す
分解斜視図、第２図は同内側補強部材を組立てた状態を
示す正面図、第３図及び第４図はそれぞれ同内側補強部
材を用いて構成した異なる実施例を概略的に示す正面
図、第５図ないし第７図はそれぞれ本考案で用いること
ができる内側補強部材の他の異なる構成例を示す分解斜
視図、第第８図は従来の静止誘導電気機器を概略的に示
す正面図、第９図は従来用いられていた内側補強部材の
分解斜視図、第１０図は第９図の内側補強部材に生じる
位置ずれを説明するための正面図、第１１図は従来提案
された内側補強部材の改善案を示す正面図である。 １……巻鉄心、２，３……巻線、４……内側補強部材、
４ａ……第１の枠、４ｂ……第２の枠、４１〜４４，４
２′，４４′，４０１〜４０４……第１の当板、４５，
４６，４５′，４６′，４０５，４０６……第２の当
板、１０……外側補強部材、Ｙ_１，Ｙ_２……継鉄部、Ｘ
_１，Ｘ_２……脚部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 山田 俊子 大阪府大阪市淀川区田川２丁目１番11号 株式会社ダイヘン内 (72)考案者 内倉 武 大阪府大阪市淀川区田川２丁目１番11号 株式会社ダイヘン内 (56)参考文献 実開 昭63−15023（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−46818（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【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の巻回体からなってい
   て該巻回体の各ターン毎に接合部（ｊ）が設けられ、上
   下の継鉄部（Ｙ_１，Ｙ_２）と左右の脚部（Ｘ_１，Ｘ_２）
   とを有するほぼ矩形状に成形された巻鉄心（１）と、 前記巻鉄心の脚部に巻装された巻線（２，３）と、 前記巻鉄心の内周に添わせて配置されて該巻鉄心を内周
   側から補強する内側補強部材（４）と、 前記巻鉄心の外周面に添わせて配置されて該巻鉄心を外
   周側から補強する外側補強部材（１０）とを備え、 前記接合部は前記巻鉄心の一方の継鉄部（Ｙ_１）に設け
   られている静止誘導電気機器において、 前記内側補強部材（４）は、 前記巻鉄心の他方の継鉄部（Ｙ_２）の内面に添う平板部
   （４_ａ１）と前記巻鉄心の左右の脚部の内面に添う１対
   の側壁部（４_ａ２，４_ａ３）とを有するＵ字形の第１の
   枠（４ａ）と、前記巻鉄心の一方の継鉄部（Ｙ_１）の内
   面に添う平板部（４_ｂ１）と該巻鉄心の左右の脚部の内
   面に添う１対の側壁部（４_ｂ２，４_ｂ３）とを有して両
   側壁部（４_ｂ２，４_ｂ３）の先端が前記第１の枠の両側
   壁部（４_ａ２，４_ａ３）の先端に突合された逆Ｕ字形の
   第２の枠（４ｂ）とからなり、 前記第１の枠（４ａ）の各側壁部の先端部には前記第２
   の枠（４ｂ）の対応する側壁部の先端部に内側から当接
   する第１の当板（４１〜４４，４２′，４４′，４０１
   〜４０４）が設けられ、 前記第２の枠（４ｂ）の各側壁部の先端部には第１の枠
   の対応する側壁部の先端部に内側から当接する第２の当
   板（４５，４６，４５′，４６′，４０５，４０６）が
   設けられ、 第１の枠及び第２の枠の対応する側壁部の先端にそれぞ
   れ設けられた第１及び第２の当板が互いに干渉すること
   がないように第１及び第２の枠の側壁部の幅方向に位置
   をずらして配置されていることを特徴とする静止誘導電
   気機器。