JPH097849A

JPH097849A - 変圧器鉄心及びその製造方法

Info

Publication number: JPH097849A
Application number: JP18103495A
Authority: JP
Inventors: Masumi Shiraishi; 真澄白石; Fumio Kawase; 文雄河瀬
Original assignee: Aichi Electric Co Ltd
Current assignee: Aichi Electric Co Ltd
Priority date: 1995-06-23
Filing date: 1995-06-23
Publication date: 1997-01-10

Abstract

(57)【要約】【目的】非晶質磁性合金薄帯からなる１ターンカット
方式の巻鉄心型の変圧器鉄心を、その鉄心特性を損うこ
となく効率よく巻回するようにしたことにある。【構成】非晶質磁性合金薄帯１３を複数枚積層して、
これを所定の長さ寸法で切断して形成した複数の単位鉄
心素板１ａ〜１ｃ，２ａ〜２ｄ，３ａ〜３ｅと、これら
単位鉄心素板１ａ〜１ｃ，２ａ〜２ｄ，３ａ〜３ｅを積
層して形成した鉄心素体群１〜３を、各鉄心素体群１〜
３間において１巻回分より短い寸法の隙間調整用単位鉄
心素板２ｅ，３ｆを介在させて巻回し、前記単位鉄心素
板１ａ〜１ｃ，２ａ〜２ｄ，３ａ〜３ｅの両端を重ね合
せ接合し、隙間調整用単位鉄心素板２ｅ，３ｆは隣接す
る単位鉄心素板１ｃ，２ａ，２ｄ，３ａと突き合せ接合
を行なって、巻鉄心型の変圧器鉄心Ｂを構成したことを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、非晶質磁性合金薄帯か
らなる１ターンカット方式の巻鉄心型変圧器鉄心とその
製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、配電用変圧器等に使用する巻鉄心
型の変圧器鉄心には、低損失の鉄心材料として従来のけ
い素鋼帯に代え非晶質磁性合金薄帯（以下、単に磁性薄
帯という）を用いた変圧器鉄心が種々実用化されてい
る。前記磁性薄帯は、これまでのけい素鋼帯と比較して
鉄損及び励磁電流が非常に小さく優れた磁気特性を備え
ており、変圧器鉄心の材料として最適である。

【０００３】然るに、前記磁性薄帯は、その製法上の関
係から従来のけい素鋼帯と同じ厚さで製造することが難
しく、しかも、その板厚はけい素鋼帯の約１／１０と極
端に薄く、かつ、非常に脆い性質を有している。そし
て、前記磁性薄帯を用いて１ターンカット方式の巻鉄心
型の変圧器鉄心を製造する場合は、例えば、けい素鋼帯
と同様に巻鉄心の最内周の周長を基準として、これに２
πｔ（ｔは磁性薄帯の板厚）の寸法分だけ順次長くして
１枚づつ切断し、これを巻回積層して１ターンカット方
式の変圧器鉄心を製造することが考えられる。しかし、
前記の製造方法においては、非常に薄い磁性薄帯を１枚
づつ所要の長さに切断し、これを、例えば、突合せ接合
しながら巻回積層することは、非常に作業効率が悪く、
この種鉄心の生産性を阻害する大きな要因となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このため、最近では前
記の点を考慮して、例えば、実公昭６３−２８５８９号
公報に記載されているように、ドラムから巻戻された複
数の帯状の磁性薄帯を複数枚（５〜２０枚）積層し、こ
れを所要の長さ寸法づつ切断装置のところまで移送して
切断し、複数枚の磁性薄帯からなる単位鉄心素板を設
け、つづいて、前記同様に複数枚積層した磁性薄帯を、
前の単位鉄心素板の長さ寸法に２πｔ’（ｔ’は単位鉄
心素板の積厚）の寸法分だけ長くして切断装置まで送っ
て切断することにより、次層の単位鉄心素板を設ける。
このように、複数枚積層した帯状の磁性薄帯を所定の寸
法分だけ順次長くして切断して単位鉄心素板を設け、こ
れら単位鉄心素板を複数層階段状に積層して１つの鉄心
素体群を形成する。

【０００５】そして、前記所要数の鉄心素体群を順次鉄
心巻回装置により円形に巻回することにより、例えば、
図８で示すように、各鉄心素体群１，２，３の単位鉄心
素板１ａ〜１ｃ，２ａ〜２ｄ，３ａ〜３ｅの両端をそれ
ぞれ突き合せ接合（バットジョイント）させて環状鉄心
を形成する。そして、前記鉄心素体群１，２，３の巻回
に際しては、図１０で示すように、巻回軸６と共同回転
可能に止着されて鉄心の内周面と同一の外周面を備えた
円筒状の巻取枠７の外周にエンドレス状の巻込みベルト
８を巻掛け、この巻込みベルト８にローラ部９，９ａを
回転可能に支承させて構成した巻取枠駆動装置１０の前
記巻取枠７の回転を停止させた状態で巻込みベルト８と
巻取枠７との間に、図１０で示す如く鉄心素体群１を、
最下段の単位鉄心素板１ａが巻取枠７の外周面側に位置
するようにさせてその端部から挿入する。

【０００６】次いで、巻込みベルト８を回動させて巻取
枠７の外周面に図１１で示す如く、鉄心素板群１を巻回
する。以下、各鉄心素体群２，３を同様にして巻回する
ことにより、環状鉄心４を形成する。なお、図１０，１
１において、８ａは鉄心素体群１，２，３の案内ガイド
で、可撓性の金属板により形成されている。なお、実公
昭６３−２８５８９号公報に示されている鉄心は、単位
鉄心素板１ａ〜１ｃ，２ａ〜２ｄ，３ａ〜３ｅの両端
を、各鉄心素体群１，２，３毎に重ね合せながら接合し
て環状鉄心を形成するものである。

【０００７】前記のようにして環状に巻回した環状鉄心
４は、図示しない成形治具を用いて図９に示すように、
矩形状に成形加工した後焼鈍処理を行って巻鉄心型の変
圧器鉄心５を得る。この変圧器鉄心５の場合、即ち、変
圧器鉄心５を構成する各単位鉄心素板１ａ〜１ｃ，２ａ
〜２ｄ，３ａ〜３ｅ両端の接合部（継目）１１，２１，
３１はバットジョイント方式で形成されており、しか
も、各鉄心素体群１，２，３を形成する各単位鉄心素板
１ａ〜１ｃ，２ａ〜２ｄ，３ａ〜３ｅが、それぞれ複数
枚の磁性薄帯を積層したものを用いて変圧器鉄心５を製
造する方式が採用されているので、変圧器鉄心５の生産
性向上がはかれるとともに、その積厚寸法は、接合部１
１，２１，３１部分を有する継鉄部と、接合部１１，２
１，３１を有しない他の継鉄部，脚鉄部とが同一積厚寸
法となるため、変圧器鉄心５が大形化するのを良好に防
ぐことができる。

【０００８】一方、前記変圧器鉄心５はその接合部１
１，２１，３１をバットジョイント方式で製造する場
合、図１１で示すように、鉄心素体群１を巻取枠７に巻
回すると、巻取枠７に巻回された鉄心素体群１は巻込み
ベルト８の押圧力により、各単位鉄心素板１ａ〜１ｃの
両端がその接合位置において接合されるものの、次層以
降の鉄心素体群２，３を順次巻回すると、各層の鉄心素
体群１，２，３は前層と次層との鉄心素体群との間にお
いて、ずれやたるみが生じる場合がある。

【０００９】前記巻回された各鉄心素体群１，２，３の
各単位鉄心素板１ａ〜１ｃ，２ａ〜２ｄ，３ａ〜３ｅ間
を密着させて各鉄心素体群１，２，３の層間のたるみを
生じさせないようにするには、各単位鉄心素板１ａ〜３
ｅを正規の１ターン分の巻回長さ寸法よりやや短くした
長さ寸法で切断して形成すればよいが、各接合部１１，
２１，３１には必然的にギャップが生じる。この場合の
ギャップ長は、各単位鉄心素板１ａ〜３ｅの切断長さの
調整及び巻回精度を考慮に入れると、１〜数ｍｍとする
のが一般的である。

【００１０】しかし、前記各単位鉄心素板１ａ〜３ｅ両
端の接合部１１，２１，３１に前記のギャップが生じる
と、例えば、図１２に示すように、鉄心素体群３の各単
位鉄心素板３ａ〜３ｅの各接合部３１を流れる磁束Φ１
〜磁束Φ５のうち、例えば、図１２で示す鉄心素体群３
内の各接合部３１を流れる磁束Φ２〜磁束Φ４（磁束Φ
１，Φ５はΦ２〜Φ４と同様であるが、図１２に接合部
が記載されていないので説明は省略する）は、閉磁気回
路を形成するために磁気抵抗の高い（透磁率の低い）接
合部３１のギャップ部ｇには流れず、磁気抵抗の低い
（透磁率の高い）隣接する単位鉄心素板を経由して流れ
ることになるため、各接合部３１付近の磁束の流れを乱
して局部的に磁束密度が高くなり（飽和磁束密度に近づ
く）、この結果、バットジョイント方式により製造した
変圧器鉄心５は、励磁電流及び鉄損の増加を招き、鉄心
特性を低下させる問題があった。

【００１１】又、前記の欠点を解消するために、変圧器
鉄心の接合部をバットジョイント方式から、前記の各単
位鉄心素板の両端を、例えば、実公昭６３−２８５８９
号公報に示されているように、重ね合せ接合（ラップジ
ョイント）方式の採用によって変圧器鉄心（図示せず）
を巻回形成する場合もあるが、この重ね合せ接合による
場合は、各単位鉄心素板の両端がそれぞれ重なり合って
１つの閉磁気回路がそれぞれ形成されているので、前記
バットジョイント方式に比べて励磁電流及び鉄損を軽減
させる利点がある反面、接合部自体が重合しているた
め、接合部が存在する変圧器鉄心の継鉄部は、他の継鉄
部及び脚鉄部に比べてその積厚寸法が増加することは避
けられず、変圧器鉄心が大形化することはもとより、接
合部を有する部位のみが肥大化するため、巻取枠駆動装
置により環状鉄心を巻回する際、鉄心自体がおむすび形
となって円形に巻くことが難しく、実用に供することが
困難であった。

【００１２】本発明は、前記の種々な問題点に鑑み、磁
気特性は非常に優れているものの、鉄心材料としてはそ
の取扱いが極めて困難な帯状の磁性薄帯を複数枚積層
し、これを所要の長さ寸法づつ切断して設けた各単位鉄
心素板と、これら単位鉄心素板を複数層積層して形成し
た鉄心素体群と、前記各鉄心素体群間に介挿される周長
が１巻回分の寸法以下とした隙間調整用単位鉄心素板と
を用いて、変圧器鉄心を重ね合せ接合により巻回形成
し、前記重ね合せ接合部を有する部位と、重ね合せ接合
部を有しない他の部位とを同じ積厚寸法として、鉄心自
体の形状を真円状に巻回可能とした変圧器鉄心とその製
造方法を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題を
解決するために、複数枚の磁性薄帯を、鉄心の内周長を
基準として板厚及び重ね合せ長さを考慮しながら、順次
所要の長さ寸法毎に切断してなる複数の単位鉄心素板
と、この単位鉄心素板を複数層階段状に積層して形成し
た複数の鉄心素体群と、更に、前記各鉄心素体群相互
間、即ち、前層の鉄心素体群外側の単位鉄心素板の巻終
り端と、一方端が突き合せ接合され、他方端が次層の鉄
心素体群内側の単位鉄心素板の巻始め端と突き合せ接合
する１巻回分の長さ寸法に満たない長さを備えた磁性薄
帯の隙間調整用単位鉄心素板とからなる。

【００１４】そして、変圧器鉄心の巻回に際しては、鉄
心の最内層に位置する鉄心素体群を、鉄心巻取用の巻取
枠駆動装置の巻取枠に円形に巻回して各単位鉄心素板の
両端を重ね合せ接合する。つづいて、次層の鉄心素体群
を既に巻回した前層の鉄心素体群の外側に隙間調整用単
位鉄心素板を介在させて前記同様に巻回する。この次層
の鉄心素体群も単位鉄心素板の両端は重ね合せ接合され
る。一方、前記隙間調整用単位鉄心素板は各鉄心素体群
間において、各鉄心素体群とは突き合せ接合される。こ
のように、単位鉄心素板を所定数積層して設けた各鉄心
素体群を、隙間調整用単位鉄心素板を個々に介在させて
円形に巻回することにより、磁性薄帯からなる環状鉄心
を形成する。このあと、環状鉄心を矩形状に成形加工
し、これを所定温度で磁場焼鈍処理を行うことによって
矩形成形した巻鉄心型の変圧器鉄心を得るものである。

【００１５】

【作用】本発明においては、磁性薄帯を用いて変圧器鉄
心を製造する場合、磁性薄帯を複数枚積層して形成した
単位鉄心素板を複数段積層し、これら単位鉄心素板を複
数段積層してなる鉄心素体群を順次真円状に巻回積層し
て巻鉄心型の変圧器鉄心を重ね合せ接合（ラップジョイ
ント方式）で形成するようにしたので、前記単位鉄心素
板の両端がラップする点とその巻板方向が同一であるた
め、接合部に隙間が生じにくく鉄心材料同士のなじみが
良好となり、変圧器鉄心の生産性を著しく向上させるこ
とができる。

【００１６】又、本発明は、変圧器鉄心を構成する単位
鉄心素板の両端が重ね合せ接合となっているが、前記各
単位鉄心素板を複数段積層してなる各鉄心素体群間に
は、鉄心の１巻回分に満たない長さ寸法の隙間調整用単
位鉄心素板が、前記各鉄心素体群間の巻始め端及び巻終
り端と突き合せ接合されているので、変圧器鉄心の接合
部を有する部位と、接合部を有しない部位との積厚寸法
を同一とすることが可能となるため、変圧器鉄心を小形
・軽量に形成することができる。

【００１７】更に、本発明においては、各単位鉄心素板
を重ね合せ接合して変圧器鉄心が構成されているので、
単位鉄心素板の突き合せ部分に少々の間隙が生じていた
としても、単位鉄心素板自体は重ね合せ接合されている
関係上、１つの閉磁気回路を容易に形成することができ
るため、これにより部分的な磁束密度の増加はなく、励
磁電流及び鉄損を良好に軽減することができる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図７よっ
て説明する。なお、図２ないし図７において、図８ない
し図１２に使用した符号と同一符号は同一部品を示す。
図１は鉄心巻回装置の概略構成を示すもので、図中１２
はフープ材として帯状の非晶質磁性合金薄帯（以下、単
に磁性薄帯という）１３を所定の長さ分づつ巻戻しを行
う巻戻し装置で、前記磁性薄帯１３は図示しない電動機
によって駆動するドラム１４に巻取られている。なお、
本実施例では磁性薄帯１３を例えば、５枚重ねて切断す
る関係上、磁性薄帯１３をフープ状に巻取ったドラム１
４を５個使用した例で説明するが、これに限定すること
なく、フープ材を巻取ったドラム１４を６〜２０個程用
意し、磁性薄帯１３を６〜２０枚同時に巻戻して積層す
るものであってもよい。

【００１９】次に、各ドラム１４から巻戻された磁性薄
帯１３は重合ローラ１５により５層に積層された状態
で、電動駆動する巻戻しローラ１６により定量巻戻しさ
れる。そして、前記巻戻しローラ１６によって５枚積層
した状態で巻戻しされた磁性薄帯１３は、一対のガイド
ローラ１７，１８により一定の垂下寸法で垂下するルー
プＬを備えて次の電動駆動する送りローラ１９側に送ら
れる。

【００２０】そして、前記ループＬを設定する場合は、
例えば、ループＬの最下端の位置に図示しない発光素子
と受光素子とを設置し、磁性薄帯１３があらかじめ設定
されたループＬの長さ分だけ垂下すると、発光素子の光
が磁性薄帯１３に遮ぎられ受光素子に受光されなくなっ
たとき、受光素子から送出される信号にてドラム１４を
駆動する電動機を一旦停止させて磁性薄帯１３の巻戻し
を中止し、逆に、磁性薄帯１３が送りローラ１９により
切断装置２０側に送られて、前記ループＬの長さが短く
なり、発光素子の光が受光素子に受光されると、ドラム
１４の電動機を再始動して磁性薄帯１３の巻戻しを再開
し、ループＬの長さを再設定する。

【００２１】前記ループ状に弛ませた磁性薄帯１３は、
５枚積層した状態で次の切断装置２０にて切断される長
さ分だけ、送りローラ１９にて順次載置台２２上に給送
される。載置台２２上を一定の長さ給送された磁性薄帯
１３は、可動カッタａと固定カッタｂとからなる切断装
置２０により切断されて、単位鉄心素板１ａ（図５参
照）を形成する。なお、送りローラ１９により載置台２
２上に給送される磁性薄帯１３の送り長さは、例えば、
鉄心巻回装置のコントローラＣＴからの指令信号を受け
て送りローラ１９の電動機Ｍ₁の回転数を駆動制御する
ことにより設定されている。又、前記コントローラＣＴ
は送りローラ１９の他に、可動，固定カッタａ，ｂを備
えた切断装置２０及び送りローラ１９のローラ押圧手段
（例えば、シリンダ）２３、更に、磁性薄帯１３を巻戻
すための巻戻しローラ１６の電動機Ｍ₂も駆動制御する
ように構成されている。

【００２２】次に、図１において２４は巻取枠駆動装置
を示すもので、所定の長さに切断された磁性薄帯１３を
巻取る巻取枠２５と、この巻取枠２５を巻込みベルト２
６を介して駆動回転させる電動機２７と、前記巻込みベ
ルト２６を回転移動可能に架張するために配設した複数
のガイドローラ２８と、巻込みベルト２６に一定の張力
を常時付与するためのシリンダ２９とによって構成され
ている。

【００２３】つづいて、変圧器鉄心を巻回する場合につ
いて説明する。ドラム１４に巻取られている磁性薄帯１
３は、それぞれ図示しないドラム駆動用電動機、及びコ
ントローラＣＴからの指令信号により巻戻しローラ１６
の電動機Ｍ₂をそれぞれ駆動して定量巻戻しを行う。前
記巻戻しされた磁性薄帯１３はそれぞれ重合ローラ１５
により５枚重ねに積層された状態で巻戻され、電動機Ｍ
₂の駆動と同時にコントローラＣＴからの指令信号にて
駆動する電動機Ｍ₁によって前記積層された磁性薄帯１
３を載置台２２上に定量給送する。磁性薄帯１３が定量
給送されたら、磁性薄帯１３の巻戻し及び給送作業は一
旦中断（電動機Ｍ₁，Ｍ₂の駆動をコントローラＣＴか
らの指令信号にて停止させる）する。

【００２４】前記磁性薄帯１３の給送が停止すると、コ
ントローラＣＴからの指令信号によって、ローラ押圧手
段２３を作動させて磁性薄帯１３を送りローラ１９，１
９間にて挟持すると同時に、切断装置２０を駆動して前
記載置台２２に定量給送された磁性薄帯１３を切断し、
鉄心の最内周となる５枚１組の単位鉄心素板１ａを形成
する。

【００２５】本例では磁性薄帯１３を５枚積層したもの
を切断して単位鉄心素板１ａを形成する場合を説明した
が、例えば、磁性薄帯１３を２０枚積層して切断した
り、あるいは、５枚積層した磁性薄帯１３を同一長さ寸
法で４〜６回給送して切断することにより、同一長さ寸
法の磁性薄帯１３を２０〜３０枚積層した単位鉄心素板
１ａを形成するようにしてもよい等、１組の単位鉄心素
板１ａの積層枚数は、前記の任意の手段によって磁性薄
帯１３の積層枚数を設定すればよい。なお、本発明の実
施例においては、以後の説明の関係から、５枚積層した
磁性薄帯１３を同一長さ寸法で６回切断して、３０枚を
１組とした単位鉄心素板１ａを磁性薄帯１３により形成
した場合について説明する。

【００２６】次に、磁性薄帯１３を送りローラ１９によ
り順次給送して変圧器鉄心を構成する第１〜第３の鉄心
素体群１，２，３を形成する場合について説明する。各
鉄心素体群１，２，３は図５〜７で示すように、所要数
の単位鉄心素板１ａ〜１ｃ，２ａ〜２ｃ，３ａ〜３ｆを
具備して形成されている。最初に、図５で示す第１の鉄
心素体群１を形成する場合について説明する。第１の鉄
心素体群１は３個の単位鉄心素板１ａ〜１ｃからなり、
これら単位鉄心素板１ａ〜１ｃは次のようにして形成す
る。即ち、単位鉄心素板１ａは変圧器鉄心の最内周に配
置されるもので、送りローラ１９にて給送された５枚重
ねの磁性薄帯１３の先端を切断装置２０の切断位置から
Ｌ₁の距離給送して切断することにより得られる。（但
し、Ｌ₁＝Ｌ＋ｄ＋（ｎ−１）２πｔ’であり、ここ
で、Ｌは鉄心の内周長さ、ｄは単位鉄心素板の端部を重
合させるためのラップ幅、ｔ’は単位鉄心素板の積厚、
ｎは単位鉄心素板等の巻回数を示すものである。）

【００２７】このため、第１の鉄心素体群１における最
初の単位鉄心素板１ａを形成するには、磁性薄帯１３を
送りローラ１９にて、１ａ＝Ｌ＋ｄ＋（１−１）２π
ｔ’の長さ分だけ給送して切断することにより得られ
る。つづいて、第２層目の単位鉄心素板１ｂは、１ｂ＝
Ｌ＋ｄ＋（２−１）２πｔ’，第３層目の単位鉄心素板
１ｃは、１ｃ＝Ｌ＋ｄ＋（３−１）２πｔ’の寸法分だ
け、磁性薄帯１３を送りローラ１９により給送して、切
断することによって得ることができる。

【００２８】前記のように、磁性薄帯１３を切断して単
位鉄心素板１ａ〜１ｃを形成するには、その切断長さ、
切断回数、切断時点は事前にコントローラＣＴに設定し
たプログラムによって実行される。即ち、単位鉄心素板
１ａの場合は、コントローラＣＴからの指令信号によ
り、電動機Ｍ₁を単位鉄心素板１ａの長さに相当する時
間だけ駆動し、磁性薄帯１３を送りローラ１９によりあ
らかじめプログラム設定されている長さ寸法分だけ給送
し、このあと、電動機Ｍ₁を停止し、つづいて、コント
ローラＣＴからの指令信号にて切断装置２０を駆動して
５枚１組の単位鉄心素板１ａを切断する。

【００２９】本例の場合は前記磁性薄帯１３の送込み、
切断動作をあと５回繰り返して所要長さの磁性薄帯１３
を３０枚積層した単位鉄心素板１ａを形成するもので、
単位鉄心素板１ｂ，１ｃも前記同様に、磁性薄帯１３を
事前にプログラム設定された切断長さで所定枚数切断し
て、第１の鉄心素体群１を構成する３組の単位鉄心素板
１ａ〜１ｃを形成するものである。

【００３０】そして、所要の長さに切断された３つの単
位鉄心素板１ａ〜１ｃは図５で示すように、最内周の単
位鉄心素板１ａを最上部に位置させた状態で階段状に積
層して第１の鉄心素体群１を形成する。このあと、第１
の鉄心素体群１は巻取枠駆動装置２４に送出する。この
際、磁性薄帯１３の巻戻し、送出し、切断を行うための
電動機Ｍ₁，Ｍ₂及びローラ押圧手段２３，切断装置２
０の各動作はコントローラＣＴからの指令信号によりそ
の駆動を停止している。巻取枠駆動装置２４に送出され
た第１の鉄心素体群１は、変圧器鉄心の最内周となる単
位鉄心素板１ａを巻取枠２５の外周面に位置させ、この
状態で、電動機２７の起動により巻込みベルト２６を駆
動して巻取枠２５を回転させることにより、図４で示す
ように、巻取枠２５の外周面に第１の鉄心素体群１を円
形に巻回する。

【００３１】このとき、第１の鉄心素体群１を構成する
各単位鉄心素板１ａ〜１ｃの接合部１１は、前記単位鉄
心素板１ａ〜１ｃの各切断端に隣接する内周側と外周側
の各単位鉄心素板の切断端同志が、所定のラップ幅によ
り重合された状態で突き合されて図２のように、鉄心素
体群１の周方向に分散した状態で配置される。そして、
前記載置台２２上の第１の鉄心素体群１を巻回したら、
磁性薄帯１３を再び巻戻して第２の鉄心素体群２を形成
する。

【００３２】この第２の鉄心素体群２を設ける場合は、
基本的には第１の鉄心素体群１を形成したときと同様に
単位鉄心素板２ａ〜２ｄをそれぞれ所要の長さ寸法で切
断し、これを階段状に積層することによって形成する。
ただ、この第２の鉄心素板群２を第１の鉄心素板群１の
外周において、それぞれの巻始め位置を合致させて巻回
すると、第１の鉄心素体群１の巻終り端（単位鉄心素板
１ｃの終端）側と、第２の鉄心素体群２の巻始め端（単
位鉄心素板２ａの始端）側の各端縁に楔状の隙間が生じ
る。

【００３３】前記隙間は、第１の鉄心素体群１の巻終り
位置の上部に第２の鉄心素体群２の巻始め位置を乗載し
て巻回するために生じるものである。従って、第２の鉄
心素体群２を形成する場合は、図６で示すように、最初
に単位鉄心素板１ｃの終端と単位鉄心素板２ａの始端と
に突き合せ接合する隙間調整用単位鉄心素板２ｅを設
け、つづいて、第２の鉄心素体群２を構成する４組の単
位鉄心素板２ａ〜２ｄを形成する。

【００３４】前記隙間調整用単位鉄心素板２ｅを切断す
る長さ寸法は次に示すとおりである。即ち、Ｌ₁＝Ｌ＋
（１−Ｎ）ｄ＋（ｎ−Ｎ）２πｔ’の長さ分だけ磁性薄
帯１３を送りローラ１９により給送して切断することに
よって、隙間調整用単位鉄心素板２ｅを形成するように
したもので、本例における実際の数値は、２ｅ＝Ｌ＋
（１−３）ｄ＋（４−３）２πｔ’となる（但し、Ｎは
第１の鉄心素体群１と隙間調整用単位鉄心素板２ｅを組
合せた接合部の総数を示す）。つづいて、磁性薄帯１３
を巻戻して単位鉄心素板２ａ〜２ｄを順次切断するもの
で、その切断寸法は次に示すとおりである。単位鉄心素板２ａは、Ｌ＋ｄ＋（５−１）２πｔ’ 単位鉄心素板２ｂは、Ｌ＋ｄ＋（６−１）２πｔ’ 単位鉄心素板２ｃは、Ｌ＋ｄ＋（７−１）２πｔ’ 単位鉄心素板２ｅは、Ｌ＋ｄ＋（８−１）２πｔ’

【００３５】第２の鉄心素体群２を形成する単位鉄心素
板２ａ〜２ｄは前記の長さ寸法で磁性薄帯１３を順次切
断し、図６で示すように、隙間調整用単位鉄心素板２ｅ
を最上部に位置させ、以下単位鉄心素板を２ａ→２ｂ→
２ｃ→２ｄの順で積層することにより第２の鉄心素体群
２を形成する。この場合、各単位鉄心素板２ａ〜２ｄ及
び隙間調整用単位鉄心素板２ｅの積層枚数は、第１の鉄
心素体群１と同様に磁性薄帯１３を３０枚積層して形成
されている。

【００３６】第２の鉄心素体群２を形成したら、これを
巻取枠駆動装置２４に送出し、隙間調整用単位鉄心素板
２ｅを単位鉄心素板１ｃの外周面に位置させたら、電動
機２７を起動して巻込みベルト２６を駆動し、第２の鉄
心素体群２を第１の鉄心素体群１の外側において、巻込
みベルト２６との間に挟入することにより図２で示すよ
うに円形に巻回する。

【００３７】この結果、第２の鉄心素体群２と第１の鉄
心素体群１とは、単位鉄心素板１ｃの終端と単位鉄心素
板２ａの始端とにそれぞれ接合１１ａ，１１ｂして介挿
した隙間調整用単位鉄心素板２ｅの存在によって、ずれ
やたるみを生じることなく円滑に巻回することができる
とともに、第２の鉄心素体群２を構成する各単位鉄心素
板２ａ〜２ｄは、それぞれの切断端が隣接する単位鉄心
素板の切断端と所定のラップ幅により重合して突き合せ
接合されているので、各単位鉄心素板２ａ〜２ｄの各接
合部２１は、特に空隙を生ずることもなく円滑・良好に
接合保持されている。

【００３８】次に、第３の鉄心素体群３を形成する場合
は、前記第２の鉄心素体群２と同様にして形成するもの
で、最初に図７で示すように、隙間調整用単位鉄心素板
３ｆを設ける。この隙間調整用単位鉄心素板３ｆは基本
的には、３ｆ＝Ｌ＋（１−Ｎ）ｄ＋（ｎ−Ｎ）２πｔ’
の長さ寸法で磁性薄帯１３を巻戻して切断することによ
り形成する。又、第３の鉄心素体群３を構成する各単位
鉄心素板３ａ〜３ｅも基本的には、Ｌｎ＝Ｌ＋ｄ＋（ｎ
−１）２πｔ’の長さ寸法により磁性薄帯１３を巻戻し
て切断することにより形成する。

【００３９】なお、Ｌｎは単位鉄心素板３ａ〜３ｅの数
を示すものである。このように、磁性薄帯１３を順次巻
戻しながら、これを所要の単位鉄心素板３ａ〜３ｅの各
長さ寸法（切断寸法）毎に切断装置２０まで給送し、切
断して図７に示すように階段状に積層することによって
形成するもので、基本的に第１，第２の鉄心素体群１，
２を形成する場合と大きな違いはない。

【００４０】第３の鉄心素体群３を形成したらこれを巻
取軸駆動装置２４に送り、第２の鉄心素体群２と巻込み
ベルト２６との間から狭入することにより、第２の鉄心
素体群２の外周に第３の鉄心素体群３を円形に巻回す
る。この第３の鉄心素体群３の巻回時も、第２の鉄心素
体群２との間に隙間調整用単位鉄心素板３ｆが介挿され
ているので、この隙間調整用単位鉄心素板３ｆと単位鉄
心素板２ｄの終端及び単位鉄心素板３ａの始端との接合
部２１ａ，２１ｂと各単位鉄心素板３ａ〜３ｅの各接合
部３１は、ともに大きな空隙を生じることもなく良好に
接合保持されている。以下、図２には示されていない
が、第４以降の鉄心素体群を形成し、これを巻回する必
要がある場合は、前記第２，第３の鉄心素体群２，３を
形成して巻回した場合と同様の作業を行なって第４以降
の鉄心素体群を巻回する。

【００４１】前記のように、所要数の鉄心素体群１〜ｎ
を巻回して環状鉄心Ａを形成したら、この環状鉄心Ａを
成形用治具を用いて矩形状に成形する。このあと、矩形
成形した鉄心の焼鈍処理を行なって、図３に示す巻鉄心
型の変圧器鉄心Ｂを形成するものである。この変圧器鉄
心Ｂは、図３で示すように、接合部１１，２１，３１を
有する部位と、接合部１１，２１，３１を有しない部位
とを同一積厚寸法で製造することができる。

【００４２】本発明は、各鉄心素体群１〜３の単位鉄心
素板の数を、変圧器鉄心Ｂの外側方向に配置される鉄心
素体群ほど多くすることにより、隙間調整用単位鉄心素
板の数を少なくする実施例で説明したが、これに限定す
ることなく鉄心素体群の単位鉄心素板の数を同数として
鉄心素体群を複数形成して変圧器鉄心を製造するように
してもよい。

【００４３】又、本発明は、単位鉄心素板を複数積層し
た鉄心素体群をそれぞれ巻取枠に巻回して巻鉄心型の変
圧器鉄心を形成する実施例について説明したが、これに
限定せず、単位鉄心素板及び隙間調整用単位鉄心素板を
個々に巻回することによって変圧器鉄心を形成するよう
にしてもよいことは勿論である。

【００４４】

【発明の効果】本発明は、以上説明したようにして磁性
薄帯からなる巻鉄心型の変圧器鉄心を形成するようにし
たので、次に示すような効果を有する。

【００４５】（１）磁性薄帯を所定枚数積層して所要の
長さ寸法毎に切断した複数の単位鉄心素板を、それぞれ
重ね合せ接合によって巻回形成するとともに、前記単位
鉄心素板の複数層毎に１巻回分の寸法に満たない長さの
隙間調整用単位鉄心素板を、隣接する内，外の単位鉄心
素板の終端と始端との間に突き合せ接合により介挿保持
させて巻鉄心型の変圧器鉄心が構成されているので、こ
の変圧器鉄心は接合部を有する部位と、接合部を有しな
い他の部位とを同一の積厚寸法で形成することができる
ため、変圧器鉄心を小形化できるとともに、磁性薄帯を
使用する変圧器鉄心の巻回作業を迅速・容易に、かつ、
鉄心自体を真円状に巻回することができる。

【００４６】（２）又、変圧器鉄心の巻回に際しては、
各鉄心素体群を構成する単位鉄心素板を重ね合せ接合に
より巻回するとともに、各鉄心素体群間は１巻回分の長
さに満たない隙間調整用単位鉄心素板を突き合せ接合に
より介挿させて変圧器鉄心を巻回形成するようにしたの
で、単位鉄心素板相互及び単位鉄心素板と隙間調整用単
位鉄心素板との各接合部は、単位鉄心素板の巻回時重ね
合せ接合部の存在によって空隙が生じにくくなっている
ので、１つの閉磁気回路をそれぞれの接合部で形成する
ことが可能となるため、この種変圧器鉄心の励磁電流及
び鉄損を良好に軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の変圧器鉄心を巻回する装置を示す概略
構成図である。

【図２】本発明の変圧器鉄心を円形に巻回した状態を示
す説明図である。

【図３】本発明の変圧器鉄心を矩形成形した状態を示す
説明図である。

【図４】鉄心素体群の巻回を説明するための説明図であ
る。

【図５】第１の鉄心素体群を示す側面図である。

【図６】第２の鉄心素体群を示す側面図である。

【図７】第３の鉄心素体群を示す側面図である。

【図８】従来の変圧器鉄心を円形に巻回した状態を示す
説明図である。

【図９】同じく矩形成形した状態を示す説明図である。

【図１０】従来の変圧器鉄心の巻始め状態を示す説明図
である。

【図１１】従来の変圧器鉄心において、最初の鉄心素体
群を巻回した状態を示す説明図である。

【図１２】従来の変圧器鉄心において、磁束の流れを説
明するための説明図である。

【符号の説明】

１，２，３鉄心素体群１１，２１，３１接合部１３非晶質磁性合金薄帯１９送りローラ２０切断装置２４巻取枠駆動装置２５巻取枠２６巻込みベルトＡ環状鉄心Ｂ変圧器鉄心１ａ〜１ｃ単位鉄心素板２ａ〜２ｄ単位鉄心素板３ａ〜３ｅ単位鉄心素板２ｅ，３ｆ隙間調整用単位鉄心素板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非晶質磁性合金薄帯からなる変圧器鉄心
において、前記非晶質磁性合金薄帯を所定枚数積層し、
かつ、これをそれぞれ所要の長さ寸法毎に切断して形成
した複数の単位鉄心素板と、前記単位鉄心素板のうち、
長さ寸法の短いものを内側に、長いものを外側にして巻
回し、しかも、各単位鉄心素板の両端を鉄心周長の１／
４以内の部位に集中して重ね合せ接合により形成した鉄
心素体群と、これら各鉄心素体群間において前層の鉄心
素体群の最終端と、次層の鉄心素体群の最始端とに突き
合せ接合させて介挿した１巻回分の長さ寸法に満たない
長さに形成した隙間調整用単位鉄心素板とを具備して変
圧器鉄心を巻回形成し、この変圧器鉄心の接合部を有す
る部位の積厚寸法と、接合部を有しない他の部位の積厚
寸法とを同一としたことを特徴とする変圧器鉄心。
【請求項２】非晶質磁性合金薄帯からなる変圧器鉄心
において、前記非晶質磁性合金薄帯を所定枚数積層し、
かつ、これを所要長さ寸法毎に順次切断して複数の長さ
寸法の異なる単位鉄心素板を形成する工程と、前記単位
鉄心素板を複数積層して鉄心素体群を形成する工程と、
前記鉄心素体群の巻回に当り各層の鉄心素体群間に１巻
回分に満たない長さ寸法の隙間調整用単位鉄心素板を介
挿する工程と、前記各鉄心素体群を、これを構成する単
位鉄心素板の両端を重ね合せ接合させ、かつ、隙間調整
用単位鉄心素板は各層の鉄心素体群の最終端と最始端と
の間で突き合せ接合させて変圧器鉄心を巻回する工程と
により、変圧器鉄心を各部位の積厚寸法を同一として巻
回形成したことを特徴とする変圧器鉄心の製造方法。