JPH06283353A - 電磁機器用鉄心構体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】本発明の目的は、コイルの巻き数を増やしたり
全体を大形にすることなく、磁気飽和を防止でき、しか
も、鉄心板を製造する金型の破損を防止しつつ高速での
鉄心板を製造できる電磁機器用鉄心構体を得ることにあ
る。 【構成】Ｅ型鉄心12と、この鉄心12の中央脚16と対向す
る凹部18を有したＩ型鉄心13とを備え、中央脚16の先端
角部に切欠17を夫々設ける。切欠17は、Ｅ型鉄心板とＩ
型鉄心板とがプレス加工される材料板に前記凹部18に対
応して設定される細長いスクラップ予定部の長手方向中
央位置に設けられるとともに、スクラップ予定部の打抜
きにおいて隣接する一対のＥ型鉄心予定部にわたる金型
係合突部をスクラップ予定部に形成する。この金型係合
突部が打抜き金型の雌型の中に嵌合して、細長く軽量な
スクラップが勝手に浮上がって動くことを防止したこと
を特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば水銀放電灯の安
定器として用いられるチョークコイル等の電磁機器が備
える鉄心構体に係り、特に、Ｅ型鉄心とＩ型鉄心とを組
合わせてなる、いわゆるＥＩ型鉄心構体に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＥＩ型鉄心構体の中には、そのＩ型鉄心
がＥ型鉄心の中央脚の先端との間に間隙を設けて対向す
る凹部を有し、この凹部で磁束の漏れを生じさせて所望
とする磁気的特性を得るようにしたものが知られてい
る。

【０００３】従来のこの種ＥＩ型鉄心構体は、図６に示
されるようにＥ型鉄心１が備える一対の側脚２の根元部
に、夫々中央脚３の根元部と対向する凹み４を設けてい
る。さらに、Ｅ型鉄心１に接合されるＩ型鉄心５は、そ
の一側に中央脚３との間に間隙６を設けて対向する凹部
７を設けることによって、この凹部７の長手方向両側に
夫々接合突部８を設けている。接合突部８は前記凹み４
と同一形状である。

【０００４】このようなＥＩ型鉄心構体の各鉄心１，５
を夫々構成する各鉄心板は図７に示される帯板からなる
材料板９をプレス加工して得ている。すなわち、図７は
材料板９に対する材料取りのパターンを示しており、図
７中１ａ〜５ａ，７ａ，８ａで示す部分は前記各構成１
〜５，７，８の夫々に対応している。

【０００５】すなわち、Ｉ型鉄心５に対応する一対のＩ
型鉄心予定部５ａは、材料板９の幅方向に並べて互いに
平行に設定されており、Ｅ型鉄心１に対応する一対のＥ
型鉄心予定部１ａは、前記一対のＩ型鉄心予定部５ａを
囲んで材料板９の長手方向に並べて設定されている。

【０００６】そして、一対のＩ型鉄心予定部５ａは、図
示しないプレス装置の第１加工位置において同時に材料
板９から打ち抜かれ、それにより一対のＩ型鉄心板が得
られる。また、一対のＥ型鉄心予定部１ａは、前記Ｉ型
鉄心予定部５ａの打抜き後に前記プレス装置の第２加工
位置で切り放され、それにより一対のＥ型鉄心板が得ら
れる。

【０００７】この切り放し加工は、材料板９の長手方向
に並んだ一対のＥ型鉄心予定部１ａのうち、図７に示さ
れる材料板９の先端９ａから後側にずれて位置され切り
放し線９ｂ，９ｃ間に予定される一対のＥ型鉄心予定部
１ａについてなされ、それに伴って他方のＥ型鉄心予定
部１ａも同時に材料板９から切り放される。

【０００８】以上のようにして得たＥ方鉄心板およびＩ
型鉄心板は夫々所定枚数積層されてＥ型鉄心１およびＩ
型鉄心５を形成し、Ｅ型鉄心１の中央脚３にはコイルが
巻装されたコイルボビン（図示しない）が嵌合される。
この後、Ｅ型鉄心１の側脚２の先端に、Ｉ型鉄心５の接
合突部８の先端を接触させて、これら両鉄心１，５を溶
接などにより接合してＥＩ型鉄心構体を組み立ることに
より、電磁機器が組み立てられるようになっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来のＥＩ型鉄心構体
の構成においては、Ｅ型鉄心１の中央脚３とＩ型鉄心５
との間に間隙６を確保するための接合突部８を、Ｅ型鉄
心１の側脚２の根元部に凹み４を設けることにより形成
するため、Ｅ型鉄心板とＩ型鉄心板の材料取りにおいて
スクラップを生じない利点がある。しかし、Ｅ型鉄心１
の側脚２の根元部に凹み４を設けたことにより、これら
側脚２の根元部が他の側脚部分に比較して幅狭となって
いる。そのため、この部分が磁気飽和し易いという問題
がある。

【００１０】なお、前記幅狭な根元部分の磁気飽和を少
なくする対策としては、コイルの巻き数を増加させた
り、鉄心構体各部の断面積を大きくする対策が考えられ
る。しかし、このような対策を採用する場合には、コイ
ルの銅損が増加したり、機器全体が大形となり材料費も
かさむ等の問題を生じる。

【００１１】本発明の目的は、コイルの巻き数を増やし
たり全体を大形にすることなく、磁気飽和を防止でき、
しかも、鉄心板を製造する金型の破損を防止しつつ高速
で鉄心板を製造できる電磁機器用鉄心構体を得ることに
ある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、材料板の幅方
向に並べて設定された互いに平行な一対のＩ型鉄心予定
部を打ち抜いて得たＩ型鉄心板を積層してなるＩ型鉄心
と、前記材料板の前記一対のＩ型鉄心予定部を囲んで前
記材料板の長手方向に並べて設定された一対のＥ型鉄心
予定部を切り放して得たＥ型鉄心板を積層してなるＥ型
鉄心とを接合して形成され、かつ、前記Ｉ型鉄心が前記
Ｅ型鉄心の中央脚の先端との間に間隙を設けて対向する
凹部を有した電磁機器用鉄心構体に適用される。

【００１３】そして、前記目的を達成するために、前記
凹部に相当して前記材料板に設定されて打ち抜かれる細
長いスクラップ予定部の長手方向中央位置に設けられ、
前記スクラップ予定部の打抜きにおいて前記一対のＥ型
鉄心予定部にわたる金型係合突部を前記スクラップ予定
部に形成する切欠を、前記中央脚の先端角部に夫々設け
たものである。

【００１４】

【作用】前記構成においては、材料板を打ち抜いて得ら
れるＩ型鉄心の凹部が、材料板にスクラップ予定部を設
けて打ち抜くことにより設けられるから、Ｉ型鉄心の打
抜きに伴ってＥ型鉄心の側脚の根元部に凹みが形成され
ることがない。したがって、Ｅ型鉄心の各部の幅が同じ
となり、部分的な磁気飽和を防止できる。

【００１５】ところで、Ｉ型鉄心に凹部に相当して形成
されるスクラップは、大形で重いＥ型鉄心板と異なり細
長く軽量であるので、プレス装置の動作速度が速い程、
打抜き直後に金型の下方へ落下せずに浮き上がり易く、
この浮き上がりにより、材料板の次工程部分と金型との
間に入り込んで、次のスクラップ予定部の打抜き工程等
において金型を破損する原因となる場合がある。

【００１６】しかし、Ｅ型鉄心の中央脚の先端角部に切
欠を設けたことにより、Ｉ型鉄心の凹部に相当して材料
板から打ち抜かれる細長いスクラップ予定部の打抜きに
おいて、スクラップ予定部の長手方向中央位置に隣接す
る一対のＥ型鉄心予定部にわたる金型係合突部を形成で
きる。このようにスクラップ予定部の打抜きにおいて、
金型係合突部と一体にして細長いスクラップ予定部を切
落とすようにしたため、切落とした細長いスクラップ予
定部の金型係合突部が打抜き金型の雌型の中に嵌合す
る。したがって、細長く軽量なスクラップの浮き上がり
が抑制され、スクラップの浮き上がりを原因とする金型
の破損を防止できるとともに、高速で鉄心を打抜くこと
ができる。

【００１７】

【実施例】以下、図１〜図３を参照して本発明の一実施
例を説明する。図１は本発明の一実施例に係るＥＩ型鉄
心構体１１の構成を示す平面図であって、この鉄心構体
１１は例えば放電灯安定器に備えられる。鉄心構体１１
は、Ｅ型をなすＥ型鉄心板を多数枚積層してなるＥ型鉄
心１２と、Ｉ型をなすＩ型鉄心板を多数枚積層してなる
Ｉ型鉄心１３とを組み合わせて溶接止め等により接合し
て形成されている。

【００１８】Ｅ型鉄心１２は、その幅寸法よりも長さ寸
法が長い基部１４に対して直角な側脚１５を、基部１４
の両端部に夫々突設するとともに、基部１４に対して直
角な中央脚１６を、基部１４の長手方向中央部に突設し
て形成されている。一対の側脚１５とこれらの間に位置
される中央脚１６の突出長さは同じである。

【００１９】このＥ型鉄心１２の基部１４の幅寸法と、
側脚１５の幅寸法と、側脚１５と中央脚１６との間の離
間寸法とはいずれも同じであり、また、中央脚１６の幅
寸法は前記各部の幅寸法の２倍にしてある。したがっ
て、図１に示されるように基部１４の幅寸法をＡと置く
ことにより、基部１４の長さ寸法を６Ａ、中央脚１６の
幅寸法を２Ｂで表すことができる。また、一対の側脚１
５と中央脚１６との突出長さは、前記幅寸法Ａの３倍
（３Ａ）にしてある。

【００２０】一対の側脚１５はその各部の幅寸法に変化
がないストレートな構成である。そして、中央脚１６の
先端角部には夫々切欠１７が設けられている。これらの
切欠１７は後述する鉄心板の製造方法に基づいて形成さ
れる。

【００２１】図１に示されるように前記Ｉ型鉄心１３
は、その一側に凹部１８を有しているとともに、この凹
部１８をその長手方向両側から挟むように位置される接
合突部１９を有している。接合突部１９はＩ型鉄心１３
の長手方向両端部の一側面に夫々突設されている。この
Ｉ型鉄心１３は、その接合突部１９を側脚１５の先端に
夫々接触させることにより、凹部１８を中央脚１６の先
端と対向させるとともに、これらの間に磁気漏れ用の間
隙Ｇを形成している。

【００２２】このＩ型鉄心１３の最大幅寸法は前記幅寸
法Ａに等しくしてあるとともに、Ｉ型鉄心１３の長さ寸
法は前記基部１４の長さ寸法と等しい長さ寸法６Ａとし
てある。また、Ｉ型鉄心１３の凹部１８に臨んだ部分の
幅寸法Ｂは、前記幅寸法Ａから隙間Ｇの寸法を差引いた
値となっている。

【００２３】前記構成のＥＩ型鉄心構体１１のＥ型鉄心
板およびＩ型鉄心板は、前記高さ寸法６Ａと同じ幅を有
して帯状をなす例えばけい素鋼板製の材料板２０（図２
および図３参照）に対して、図示しないプレス装置で連
続的にプレス加工を施すことにより得たものである。

【００２４】前記プレス装置は、間欠送りをされる材料
板２０の移動方向に沿って並ぶ第１〜第３の加工位置を
順次有しており、第１加工位置ではその第１加工用金型
によりＩ型鉄心板の打抜きを実施し、第２加工位置では
その第２加工用金型によりスクラップの打抜きを実施
し、第３加工位置ではその第３加工用金型によりＥ型鉄
心板の切り放しを実施するようになっている。なお、第
２加工用金型の下型は後述する金型係合突部が嵌合する
蟻溝形状をなす雌型部を有している。

【００２５】そして、前記Ｅ型・Ｉ型の各鉄心板の材料
板２０に対する材料取りのパターンは図２に示されてい
る。詳しくは、Ｉ型鉄心板を形成するＩ型鉄心予定部１
３ａは、材料板２０の幅方向に一対並べて設定される。
これらＩ型鉄心予定部１３ａは、その接合突部予定部分
１９ａを材料板２０の幅方向に互いに向かい合わせるよ
うに設定されるとともに、Ｉ型鉄心予定部１３ａはこれ
と材料板２０の側縁２０ａと先端２０ｂとの間に夫々前
記幅寸法Ａに等しい距離を隔てて設定され、したがっ
て、一対のＩ型鉄心予定部１３ａ相互間は幅寸法２Ａに
等しい寸法で隔てられる。

【００２６】さらに、Ｅ型鉄心板を形成するＥ型鉄心予
定部１２ａは、前記一対のＩ型鉄心予定部１３ａを囲ん
で材料板２０の先端２０ｂから材料板２０の長手方向に
並べて設定される。これらＥ型鉄心予定部１２ａは、Ｅ
型鉄心１２の各部１４〜１６に夫々対応する予定部分１
４ａ〜１６ａを有しており、そのうちの予定部分１５ａ
〜１６ａの先端同志が突き当てられるような関係をもっ
て設定されている。

【００２７】また、Ｉ型鉄心１３の凹部１８に相当する
パターンはスクラップ予定部１８ａとして設定される。
この予定部１８ａは既述のように突き当たる関係にある
Ｅ型鉄心予定部１２ａの中央脚予定部分１６ａに跨が
り、この予定部１８ａの長さ方向中央位置には金型嵌合
突部１７ａが設けられる。この突部１７ａは、前記切欠
１７に対応しており、前記パターンの上では切欠１７を
二つ合わせた形状に相当するほぞ蟻形状をなしていると
ともに、スクラップ予定部１８ａの打抜きの際に、前記
第２加工用金型の下型の蟻溝形状をなす雌型部に嵌合さ
れるようになっている。

【００２８】次ぎに、材料板２０からプレス装置による
Ｅ型およびＩ型の両鉄心板の製造工程を図３を参照して
説明する。なお、図３においては、加工される部分を明
確にするために、該当部分はハッチングを付して描かれ
ている。材料板２０はその間欠移動により、まず、プレ
ス装置の第１加工位置に位置決めされる。第１加工位置
では、この位置に配置された第１加工用金型により図３
（Ａ）に示されるように互いに平行な一対のＩ型鉄心予
定部１３ａが打ち抜かれる。打ち抜かれることによって
得られるＩ型鉄心板は、比較的大きく重量もあるので次
々に金型の下方に落下して取出される。

【００２９】この加工後に、材料板２０が図３（Ａ）中
矢印方向に移動されて、Ｉ型鉄心予定部１３ａが打ち抜
かれた部分を含む第１の加工領域部分E1がプレス装置の
第２加工位置に位置決めされる。なお、この時、前記第
１加工領域部分E1に連なる第２加工領域部分E2が第１加
工位置に位置決めされる。第２加工位置では、この位置
に配置された第２加工用金型により図３（Ｂ）に示され
るように一対のスクラップ予定部１８ａが打ち抜かれ
る。

【００３０】スクラップ予定部１８ａはその長手方向中
央位置に金型係合突部１７ａを有しているから、打ち抜
かれたスクラップは、その突部１７ａを第２加工用打抜
き金型の下型（雌型）の蟻溝形状をなす雌型部分に嵌合
しながら落下する。このように第２加工位置でのスクラ
ップ予定部１８ａの打抜きにおいて、金型係合突部１７
ａと一体にして細長いスクラップ予定部１８ａを切落と
し、切落とされた細長いスクラップ予定部１８ａの金型
係合突部１７ａを、打抜き金型の雌型の中に嵌合させる
ことができるから、第２加工位置における高速度でのス
クラップの打抜き加工に拘らず、細長く軽量なスクラッ
プが金型の下型上に浮き上がることが抑制されて、打抜
いたスクラップを前記雌型部分に沿わせて次々に前記下
型の下方へ落下させることができる。

【００３１】そのため、スクラップが第２加工位置や次
ぎの第３加工位置において、これらの位置に搬入される
材料板２０と各加工位置の金型との間に入り込むことを
抑制できる。それにより、スクラップの挟み込みにより
異常な負荷が金型に作用することがないから、金型が破
損することを防止できるとともに、既述のように各加工
位置での加工速度を高めて、効率良くＥ型・Ｉ型の両鉄
心板を製造できる。

【００３２】また、第２加工位置での加工後に、材料板
２０が図３（Ｂ）中矢印方向に移動されて、Ｉ型鉄心予
定部１３ａおよびスクラップ予定部１８ａが打ち抜かれ
た部分を含む第１の加工領域部分E1がプレス装置の第３
加工位置に位置決めされる。なお、この時、前記第１加
工領域部分E1に連なる第２加工領域部分E2が第２加工位
置に位置決めされるとともに、第２加工領域部分E2に連
なる第３加工領域部分E3が第３加工位置に位置決めされ
る。

【００３３】この第３加工位置では、この位置に配置さ
れた第３加工用金型により図３（Ｃ）に示されるように
一対のＥ型鉄心予定部１２ａのうち、第２加工領域部分
E2に近い方のＥ型鉄心予定部１２ａが、材料板２０の切
り放し線２０ｃ，２０ｄを境に材料板２０から切り離さ
れる。同時に、それに伴って材料板２０の先端側に位置
された他方のＥ型鉄心予定部１２ａも材料板２０から切
り放される。この切り放しによって同時に得られる一対
のＥ型鉄心板は、形状が大きく重量もあるので、次々に
金型の下方に落下して取出されるとともに、これらのＥ
型鉄心板に夫々には、その中央却１６の先端角部に位置
する切欠１７が夫々形成される。

【００３４】なお、前記プレス装置による１成形サイク
ルは図３（Ａ）〜（Ｃ）の実施により完成され、このよ
うな成形サイクルの繰返しによりプレス装置は、Ｅ型鉄
心板とＩ型鉄心板とを同じ材料板２０から次々に製造す
る。

【００３５】そして、以上のように得たＥ型鉄心板とＩ
型鉄心板とは夫々別々に積層されてＥ型鉄心１２とＩ型
鉄心１３とを形成し、これらを接合してＥＩ型鉄心構体
１１が製造される。

【００３６】前記のようにして製造された鉄心構体１１
においては、材料板２０からスクラップを形成してＩ型
鉄心１３に凹部１８を設けたことにより、これとＥ型鉄
心１２の中央脚１６の先端との間に間隙Ｇを設けるため
の接合突部に相当する大きさの凹みが、側脚１５の根元
部に設けられることがない。

【００３７】したがって、コイルの巻き数を増やしたり
全体を大形にすることなく、鉄心構体１１の部分的な磁
気飽和を防止して、所期の磁気的特性をできる。なお、
側脚１５の根元部に凹みが形成されない代わりに中央脚
１６の先端部に切欠１７が設けられるが、中央脚１６の
先端と凹部１８との間には間隙Ｇが設けられて、この部
分で磁束の漏れ５を生じさせていることにより、中央脚
１６の先端部の磁束量は80〜90％と少なくなっている。
そのため、前記切欠１７により幅が狭められているにも
拘らず、中央脚１６の先端部において磁気飽和を生じる
ことはない。

【００３８】なお、本発明は前記一実施例に制約される
ものではなく、図４および図５に示されるようにＩ型鉄
心１３の凹部１８の長さＬを短くしてもよい。この場
合、図４中Ｄの寸法は幅寸法Ａ＋αに設定すればよい。
なお、以上の点以外の構成は前記一実施例と同じである
から、その説明は省略するが、この実施例においても本
発明の所期の目的を達成できる。

【００３９】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、Ｅ
型鉄心の各部の幅が同じで、このＥ型鉄心の側脚の根元
部に凹みがない構成であるから、コイルの巻き数を増や
したり全体を大形にすることなく、部分的な磁気飽和を
防止できる。その上、Ｅ型鉄心の中央脚の先端角部に設
けられた切欠により、Ｅ型およびＩ型の両鉄心板の製造
時のスクラップ予定部の打抜きにおいて、スクラップの
金型係合突部が打抜き金型の雌型の中に嵌合されて、細
長く軽量なスクラップの浮き上りが抑制されるので、ス
クラップの浮き上りを原因とする金型の破損を防止で
き、高速で鉄心板を打抜くことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るＥＩ型鉄心構体の構成
を示す平面図。

【図２】同一実施例に係るＥＩ型鉄心構体の各鉄心板の
材料板に対する材料取りのパターンを示す図。

【図３】（Ａ）は同一実施例に係るＥＩ型鉄心構体のＩ
型鉄心板が材料板から打ち抜かれる工程を示す図。
（Ｂ）は同一実施例に係るＥＩ型鉄心構体のスクラップ
が材料板から打ち抜かれる工程を示す図。（Ｃ）は同一
実施例に係るＥＩ型鉄心構体のＥ型鉄心板が材料板から
切り放される工程を示す図。

【図４】本発明の他の実施例に係るＥＩ型鉄心構体の構
成を示す平面図。

【図５】同他の実施例に係るＥＩ型鉄心構体の各鉄心板
の材料板に対する材料取りのパターンを示す図。

【図６】従来例に係るＥＩ型鉄心構体の構成を示す平面
図。

【図７】従来例に係るＥＩ型鉄心構体の各鉄心板の材料
板に対する材料取りのパターンを示す図。

【符号の説明】

１１…鉄心構体、 １２…Ｅ型鉄心、
１３…Ｉ型鉄心、 １４…Ｅ型鉄心の
基部１５…Ｅ型鉄心の側脚、 １６…Ｅ型鉄
心の中央脚、１７…切欠、 １８
…Ｉ型鉄心の凹部、１９…Ｉ型鉄心の接合突部、
Ｇ…間隙、２０…材料板、 １２
ａ…Ｅ型鉄心予定部、１３ａ…Ｉ型鉄心予定部、
１４ａ…基部予定部分、１５ａ…側脚予定部分、
１６ａ…中央脚予定部分、１７ａ…金型係合
突部、 １８ａ…スクラップ予定部、１９ａ
…接合端部予定部分。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】材料板の幅方向に並べて設定された互いに
   平行な一対のＩ型鉄心予定部を打ち抜いて得たＩ型鉄心
   板を積層してなるＩ型鉄心と、前記材料板の前記一対の
   Ｉ型鉄心予定部を囲んで前記材料板の長手方向に並べて
   設定された一対のＥ型鉄心予定部を切り放して得たＥ型
   鉄心板を積層してなるＥ型鉄心とを接合して形成され、
   かつ、前記Ｉ型鉄心が前記Ｅ型鉄心の中央脚の先端との
   間に間隙を設けて対向する凹部を有した電磁機器用鉄心
   構体において、 前記凹部に相当して前記材料板に設定されて打ち抜かれ
   る細長いスクラップ予定部の長手方向中央位置に設けら
   れ、前記スクラップ予定部の打抜きにおいて前記一対の
   Ｅ型鉄心予定部にわたる金型係合突部を前記スクラップ
   予定部に形成する切欠を、前記中央脚の先端角部に夫々
   設けたことを特徴とする電磁機器用鉄心構体。