JPH1116757A - 鉄心クランプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】鉄心の反転作業にかかる負担および時間を削減
するとともに、正確な反転作業を行う。 【解決手段】複数種の板幅を有する薄い電磁鋼板をそれ
ぞれ多数、最大幅から最小幅の順に積み重ねた変圧器用
鉄心３をクレーン吊下げ方式の反転装置により反転させ
るに際し、鉄心３をクランプする鉄心クランプ装置１０
であって、鉄心３を積載可能に支持する積載枠組み部１
１と、この積載枠組み部１１に取り付けられ鉄心３の積
層方向に鉄心３を所定の圧力でクランプするクランプ部
３０とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、薄い電磁鋼板を多
数積み重ねて構成した変圧器用鉄心を反転させるに際
し、その変圧器用鉄心をクランプするために用いられる
鉄心クランプ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、変圧器の鉄心は、図８（Ａ），
（Ｂ）に示すように構成されている。図８（Ａ），
（Ｂ）に示すように、変圧器用鉄心１は、図示しないコ
イルが挿入され励磁される複数のレグ鉄心２，２と、こ
れらレグ鉄心２，２間を上，下部で接合して磁気回路を
形成する上部ヨーク鉄心３，下部ヨーク鉄心４とから構
成されている。

【０００３】レグ鉄心２，２およびヨーク鉄心３，４
は、十数種類の板幅を有する板厚０．３５ｍｍ以下の電
磁鋼板（以下、抜板と称す）を台形状に成形し、数百か
ら数千枚、順次積み重ねて、図８（Ｂ）に示すように断
面ほぼ円形に形成する。

【０００４】これらレグ鉄心２，２およびヨーク鉄心
３，４の抜板は、各板幅毎に巻回された電磁鋼板を巻き
ほぐし、所定の形状、寸法に加工・成形（切断）し、断
面円形状となるように積み重ねた後、それぞれレグ鉄心
２，２とヨーク鉄心３，４とに分離し、組み立てられ
る。

【０００５】このうち、上部ヨーク鉄心（以下、単に鉄
心と称す）３は、組付作業性および抜板の変形による品
質低下を防止するため、レグ鉄心２，２への接合は、図
９に示すように最大幅の抜板から最小幅の抜板へという
作業手順をとる。そのため、加工・成形工程で断面円形
状に積層されたヨーク用抜板３ａを、レグ鉄心２，２へ
の接合前に半分積み換えて、その弦が上方となるような
半円形状にする必要がある。このヨーク用抜板３ａを半
分積み換える反転作業は、多数の人手により行ってい
る。

【０００６】ここで、最大幅の抜板から最小幅の抜板へ
という作業手順をとるのは、最大幅の抜板からレグ鉄心
２，２に接合すると、最小幅の抜板からレグ鉄心２，２
に接合するのと比較し、接合する際に外側に力が退避し
易く、接合が容易で作業性が良好であり、また接合する
際に鉄心３を損傷させることがなく、絶縁性能の低下を
回避することができるためである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の反転方法では、ヨーク鉄心１個当たり数百
から数千枚にも及ぶ抜板を１枚づつ積み直すため、多く
の人手と時間を要するとともに、抜板の重量が重く、作
業者は中腰姿勢での作業となるため、重労働であるとい
う課題がある。また、積み換える際に抜板に変形や傷を
与え易く、これにより絶縁性能を劣化させ、品質的にも
好ましくない作業であるという課題があった。

【０００８】本発明は上述した事情を考慮してなされた
もので、鉄心の反転作業にかかる負担および時間を削減
するとともに、正確な反転作業を行うことのできる鉄心
クランプ装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明の請求項１は、複数種の板幅を有する薄
い電磁鋼板をそれぞれ多数、最大幅から最小幅の順に積
み重ねた変圧器用鉄心をクレーン吊下げ方式の反転装置
により反転させるに際し、前記鉄心をクランプする鉄心
クランプ装置であって、前記鉄心を積載可能に支持する
積載枠組み部と、この積載枠組み部に取り付けられ前記
鉄心の積層方向に前記鉄心を所定の圧力でクランプする
クランプ部とを備えたことを特徴とする。

【００１０】請求項２は、請求項１記載の鉄心クランプ
装置において、積載枠組み部は、変圧器用鉄心を積載す
る積載フレームと、クランプ部が取り付けられる取付フ
レームと、これら積載フレームと取付フレームとを連結
する２つの連結フレームとを備え、これら連結フレーム
の一つは、一端をヒンジ結合するとともに、他端を着脱
可能にピン結合し、開閉可能に構成したことを特徴とす
る。

【００１１】請求項３は、請求項２記載の鉄心クランプ
装置において、取付フレームは、クランプ部の作動前に
一側に撓んだ構造であって、前記クランプ部の作動後に
その反作用で水平方向に支持されるように構成したこと
を特徴とする。

【００１２】請求項４は、請求項２記載の鉄心クランプ
装置において、積載フレームおよび取付フレームの外面
には、それぞれ複数の車輪が取り付けられたことを特徴
とする。

【００１３】請求項５は、請求項１記載の鉄心クランプ
装置において、クランプ部は、積載された変圧器用鉄心
を押圧する押圧板と、この押圧板を駆動する押圧板駆動
手段と、前記押圧板の移動方向をガイドする直動案内機
構とを備えたことを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。

【００１５】図１は本発明に係る鉄心クランプ装置の一
実施形態を示す正面図、図２は図１の平面図、図３は図
１の側面図、図４は図１のクランプ部を示す断面図、図
５（Ａ），（Ｂ）は図１の鉄心クランプ装置によりクラ
ンプされる鉄心を示す平面図，正面図である。

【００１６】図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、鉄心３
は板厚０．３５ｍｍ以下の抜板を台形状に成形し、数百
枚以上その幅を変化させて十数種類の板幅とし、最大幅
の抜板から最小幅の抜板へと順次下から積み上げて構成
されている。そして、鉄心３はその上下両側から２枚の
パレット５により挟み込まれている。

【００１７】なお、鉄心３は、上記のような形状にそれ
ぞれ切断機で切断された後、安定性を確保するため、図
５（Ｂ）に示すようにＩ型鋼からなる２つの台６上にパ
レット５の一方を介して最大幅の抜板から最小幅の抜板
へと積み上げた状態で保管される。

【００１８】鉄心３をクランプする鉄心クランプ装置１
０は、図１〜図３に示すように鉄心３を積載可能に支持
する積載枠組み部１１を有し、この積載枠組み部１１は
鉄心３を積載する積載フレーム１２と、この積載フレー
ム１２と対向し後述するクランプ部が取り付けられる取
付フレーム１３と、これら積載フレーム１２と取付フレ
ーム１３とを連結する２つの連結フレーム１４，１５と
がそれぞれ左右一対設けられている。ここで、積載フレ
ーム１２と取付フレーム１３は、連結フレーム１４とボ
ルト，ナットで固定することにより連結されている。な
お、本実施形態の鉄心クランプ装置１０は左右対称構造
のため、以下の説明では一方だけを述べることとする。

【００１９】積載フレーム１２および取付フレーム１３
の外面、すなわち積載フレーム１２の下面および取付フ
レーム１３の上面には、それぞれ３個づつ車輪１６が直
線上に並んで取り付けられ、これにより鉄心クランプ装
置１０が走行可能に構成されている。

【００２０】左右一対の積載フレーム１２は、２本の接
続フレーム１７を架け渡してボルト，ナットで固定する
ことにより連結されるとともに、左右一対の取付フレー
ム１３は、３本の接続フレーム１７を架け渡してボル
ト，ナットで固定することにより連結されている。

【００２１】また、左右一対の積載フレーム１２は、そ
れぞれの端部にブラケット１８が固定される一方、左右
一対の取付フレーム１３の各端部にもブラケット１９が
固定されている。そして、連結フレーム１５の一端がブ
ラケット１８にヒンジ２０を介して回動可能に取り付け
られる一方、連結フレーム１５の他端は図３に示すよう
にブラケット１９に穿設した長孔２１に着脱可能なピン
２２を挿入することにより、取付フレーム１３と連結さ
れる。この場合、連結フレーム１５の他端にもピン２２
が挿通する孔が穿設されている。したがって、ピン２２
をブラケット１９から取り外すことにより、連結フレー
ム１５はヒンジ２０を中心として回動し、開閉可能とな
る。

【００２２】なお、ブラケット１９に長孔２１を穿設し
たことで、取付フレーム１３は、後述するクランプ部の
作動前に一側に撓んだ構造であって、前記クランプ部の
作動後にその反作用で水平方向に支持されるように構成
されている。

【００２３】また、連結フレーム１５には、角筒状に形
成されたスライドカバー２３がフレーム１５の長手方向
に沿って摺動可能に挿通され、このスライドカバー２３
には、ヒンジ２０と平行な互いに対向する２側面に切欠
部２３ａが形成されるとともに、他の１側面にはスライ
ドカバー２３を係止するプランジャ２４が取り付けられ
ている。そして、連結フレーム１５の長手方向には、プ
ランジャ２４の先端が挿入されてスライドカバー２３を
係止する係止孔２５ａ，２５ｂが所定間隔をおいて穿設
されている。

【００２４】したがって、連結フレーム１５が閉じた
（直立）時には、プランジャ２４の先端が係止孔２５ａ
に挿入されてスライドカバー２３を係止する一方、連結
フレーム１５が開いた（水平）時には、スライドカバー
２３をヒンジ２０の方向に摺動させ、切欠部２３ａをヒ
ンジ２０の軸部に嵌め込んだ後、プランジャ２４の先端
を係止孔２５ｂに挿入してスライドカバー２３を係止す
る。

【００２５】ここで、ブラケット１８の下部には、連結
フレーム１５が水平より下方に開くのを規制する係止板
２６が固定され、この係止板２６により連結フレーム１
５はほぼ９０度の範囲内を回動することとなる。

【００２６】一方、左右一対の取付フレーム１３の内側
には、図２〜図４に示すようにそれぞれクランプ部３０
が取り付けられ、このクランプ部３０は、箱状に形成さ
れ左右一対の取付フレーム１３間に架け渡されて各取付
フレーム１３にボルトにより固定されるシリンダマウン
ト部３１と、このシリンダマウント部３１にボルトによ
り固定された押圧板駆動手段としてのシリンダ３２と、
このシリンダ３２のシリンダロッド先端に固定された押
圧部３３と、この押圧部３３に取り付けられシリンダ３
２の軸直角方向の負荷を逃がすフロートユニット３４
と、このフロートユニット３４にボルトにより固定され
鉄心３を押圧する押圧板３５と、この押圧板３５の両側
にボルトにより固定され押圧板３５の移動方向をガイド
するとともに、装置反転時の横方向荷重を受ける直動案
内機構３６とを備えている。

【００２７】次に、本実施形態の作用を図５（Ａ），
（Ｂ）、図６（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）および図７に基づ
いて説明する。

【００２８】図５（Ａ），（Ｂ）に示すようにパレット
５で両側から挟み込んだ鉄心３を予め用意した台６上に
載置しておく。この台６は床面からの高さが積載フレー
ム１２の積載面よりも若干高いものにしておく。

【００２９】これに対して、鉄心クランプ装置１０は、
図６（Ａ）に示すように取付フレーム１３のブラケット
１９からピン２２を抜き去り、連結フレーム１５をヒン
ジ２０の軸部を中心として係止板２６に当接するまで時
計方向に回動させる。

【００３０】そして、スライドカバー２３をヒンジ２０
の方向に摺動させ、その切欠部２３ａをヒンジ２０の軸
部に嵌め込んだ後、プランジャ２４の先端を係止孔２５
ｂに挿入してスライドカバー２３を係止する。これによ
り、鉄心クランプ装置１０は、連結フレーム１５が開い
た状態となる。

【００３１】この状態で積載フレーム１２の下面に取り
付けられた車輪１６を用いて鉄心クランプ装置１０全体
を鉄心３に搬入する。このとき、開いた連結フレーム１
５と積載フレーム１２の積載面をパレット６の下に潜ら
せ、かつ積載フレーム１２の長手方向中心とパレット５
の中心とが一致するようにする。

【００３２】この段階では、図６（Ｂ）に示すように積
載フレーム１２とパレット５との間には隙間が存在す
る。この隙間は台６と積載フレーム１２の床面からの高
さの差である。この高低差により、連結フレーム１５お
よび積載フレーム１２を容易にパレット５を挿通させる
ことができる。

【００３３】その後、スライドカバー２３をヒンジ２０
の方向と反対方向に摺動させ、その切欠部２３ａをヒン
ジ２０の軸部から取り外した後、プランジャ２４の先端
を係止孔２５ａに挿入してスライドカバー２３を係止す
る。そして、連結フレーム１５をヒンジ２０の軸部を中
心として反時計方向にほぼ９０度回動させた後、ピン２
２をブラケット１９および連結フレーム１５他端の挿通
孔に挿入する。これにより、鉄心クランプ装置１０は、
連結フレーム１５が閉じた状態となる。

【００３４】次いで、シリンダ３２を作動させると、シ
リンダ３２の先端に取り付けられた押圧部３３を介して
押圧板３５が鉄心３上面のパレット５を押圧し始める。
さらに、押圧板３５がパレット５を押し続けると、油圧
のクランプ力の反作用により、鉄心３下側のパレット５
の下面と積載面である積載フレーム１２の上面とが接触
し始め、図６（Ｃ）に示すように鉄心クランプ装置１０
全体は床面から浮上する。さらにその加圧を続行する
と、鉄心３は完全クランプされる。

【００３５】この状態において、鉄心３のクランプ工程
は完了し、このように鉄心３がクランプされた鉄心クラ
ンプ装置１０を図７に示すように天井クレーンに設置さ
れたチェーン・ベルト方式の反転装置４０を用いて反転
させる。

【００３６】すなわち、この方式ではベルト４１を鉄心
クランプ装置１０に巻き掛けた後、ベルト４１を走行駆
動させると、ベルト４１と鉄心クランプ装置１０との摩
擦により、鉄心クランプ装置１０を反転することができ
る。このときにおいても、鉄心３は、クランプ部３０の
クランプ力によってずれたり抜け出たりすることがな
い。

【００３７】さらに、鉄心クランプ装置１０の反転終了
後、鉄心クランプ装置１０を再び台６の中心に対してパ
レット５の中心が合致するように載置する。このとき、
鉄心クランプ装置１０全体は、床面よりもわずかに浮い
た状態となる。これは、鉄心クランプ装置１０の反転
前、クランプ装置１０をクランプしたときに浮上した高
さと同一高さである。

【００３８】その後、シリンダ３２を上記と逆に動作さ
せることで、鉄心３およびパレット５にクランプ力が加
わらなくなり、徐々にパレット１１は台５上まで下が
る。これにより、鉄心３のクランプ状態は完全に解かれ
る。

【００３９】続いて、取付フレーム１３のブラケット１
９からピン２２を抜き去り、連結フレーム１５をヒンジ
２０の軸部を中心として係止板２６に当接するまで時計
方向に回動させる。

【００４０】そして、連結フレーム１５が完全に開いた
後、上記と同様にスライドカバー２３をヒンジ２０の方
向に摺動させ、その切欠部２３ａをヒンジ２０の軸部に
嵌め込んだ後、プランジャ２４の先端を係止孔２５ｂに
挿入してスライドカバー２３を係止する。これにより、
連結フレーム１５は回動しなくなる。この状態で、車輪
１６を用いて鉄心クランプ装置１０を台６から引き抜く
と、鉄心３の反転が完了する。

【００４１】このように本実施形態によれば、０．３５
ｍｍ以下の抜板を多数積み重ねて構成される鉄心３の反
転させるに際し、反転にはクレーン吊下げ方式の反転装
置４０を用い、鉄心３を積載可能に支持する積載枠組み
部１１の積載フレーム１２と、この積載枠組み部１１に
取り付けられ鉄心３の積層方向に所定の圧力で加圧・固
定し抜板のずれを防ぐクランプ部３０とを備えたことに
より、クランプ部３０の機構により、鉄心３を積載フレ
ーム１２の積載面上に固定し、反転時に鉄心３が横にな
ったときにでも抜板がずれることを防ぐことができ、鉄
心３を積層したままの状態で反転させることが可能とな
る。

【００４２】これにより、従来、複数名の作業者が人手
で数枚づつ積み換えていた鉄心３の反転作業が非常に短
時間に、かつ一度積んだ鉄心３を積み直すことなく、高
精度に反転させることが可能となる。また、抜板に変形
や傷を発生させることがないため、絶縁性能が維持され
品質の良好な鉄心３を供給することができる。

【００４３】また、２本の連結フレーム１４，１５の内
の連結フレーム１５は、一端をヒンジ２０により結合さ
れ、他方を着脱可能なピン２２を挿入することにより、
結合することができるので、両端を台６により支持され
た鉄心３に対して、フレームの開いた側から鉄心クラン
プ装置１０を容易に搬入することができる。その結果、
段取作業が容易になり、作業性を向上させることができ
る。

【００４４】さらに、鉄心３の全長が鉄心クランプ装置
１０より短い場合でも、連結フレーム１５の設置間隔が
台６と台６との間にがあれば、搬入することができるた
め、段取作業が容易となり、作業性を向上させることが
できる。

【００４５】また、ブラケット１９に長孔２１を穿設し
たことで、取付フレーム１３は、クランプ部３０の作動
前に一側に撓んだ構造であって、クランプ部３０の作動
後にその反作用で水平方向に支持されるように構成され
ているので、クランプ部３０が作動すると、クランプ部
３０が鉄心３を押圧する。この押圧力の反作用により、
自らは撓みと反対方向に移動するため、クランプ部３０
は積載フレーム１２に対して最も平行となることができ
る。これにより、クランプ時に最も大きなクランプ力を
鉄心３に加えることが可能となる。

【００４６】さらに、積載フレーム１２および取付フレ
ーム１３には、それぞれ３個づつ車輪１６が取り付けら
れたことにより、鉄心クランプ装置１０を容易に搬送す
ることができる。

【００４７】さらにまた、クランプ部３０は、積載され
た鉄心３を押圧する押圧板３５と、この押圧板３５を駆
動するシリンダ３２と、押圧板３５の移動方向をガイド
する直動案内機構３６とを備えたことにより、押圧板３
５を鉄心３の方向に正確に案内することができる。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
によれば、複数種の板幅を有する薄い電磁鋼板をそれぞ
れ多数、最大幅から最小幅の順に積み重ねた変圧器用鉄
心をクレーン吊下げ方式の反転装置により反転させるに
際し、鉄心をクランプする鉄心クランプ装置であって、
鉄心を積載可能に支持する積載枠組み部と、この積載枠
組み部に取り付けられ鉄心の積層方向に鉄心を所定の圧
力でクランプするクランプ部とを備えたことにより、鉄
心の積層状態を乱すことなく、また人手によらず鉄心の
反転作業が非常に短時間に、かつ高精度に行うことが可
能となる。

【００４９】また、電磁鋼板に変形や傷を発生させるこ
とがないため、絶縁性能が維持され品質の良好な鉄心を
供給することができる。その結果、変圧器の組立時間を
減少するとともに、品質を向上させることが可能とな
る。

【００５０】請求項２によれば、請求項１記載の鉄心ク
ランプ装置において、積載枠組み部は、変圧器用鉄心を
積載する積載フレームと、クランプ部が取り付けられる
取付フレームと、これら積載フレームと取付フレームと
を連結する２つの連結フレームとを備え、これら連結フ
レームの一つは、一端をヒンジ結合するとともに、他端
を着脱可能にピン結合し、開閉可能に構成したことによ
り、装置を容易に搬入することができるため、段取作業
が容易になり、作業性を向上させることができる。

【００５１】請求項３によれば、請求項２記載の鉄心ク
ランプ装置において、取付フレームは、クランプ部の作
動前に一側に撓んだ構造であって、クランプ部の作動後
にその反作用で水平方向に支持されるように構成したこ
とにより、クランプ時に最も大きなクランプ力を鉄心に
加えることが可能となる。

【００５２】請求項４によれば、請求項２記載の鉄心ク
ランプ装置において、積載フレームおよび取付フレーム
の外面には、それぞれ複数の車輪が取り付けられたこと
により、装置を容易に搬送することができ、作業性を高
めることができる。

【００５３】請求項５によれば、請求項１記載の鉄心ク
ランプ装置において、クランプ部は、積載された変圧器
用鉄心を押圧する押圧板と、この押圧板を駆動する押圧
板駆動手段と、押圧板の移動方向をガイドする直動案内
機構とを備えたことにより、押圧板を変圧器用鉄心の方
向に正確に案内することができ、信頼性を向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る鉄心クランプ装置の一実施形態を
示す正面図。

【図２】図１の平面図。

【図３】図１の側面図。

【図４】図１のクランプ部を示す断面図。

【図５】（Ａ），（Ｂ）は図１の鉄心クランプ装置によ
りクランプされる鉄心を示す平面図，正面図。

【図６】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は本実施形態の鉄心ク
ランプ装置の動作を示す説明図。

【図７】本実施形態の反転装置を示す正面図。

【図８】（Ａ），（Ｂ）は一般の変圧器の鉄心を示す正
面図，断面図。

【図９】一般の変圧器の鉄心において上部ヨーク鉄心の
組付け状態を示す説明図。

【符号の説明】

１ 変圧器用鉄心 ２ レグ鉄心 ３ 上部ヨーク鉄心 ３ａ ヨーク用抜板 ４ 下部ヨーク鉄心 ５ パレット ６ 台 １０ 鉄心クランプ装置 １１ 積載枠組み部 １２ 積載フレーム １３ 取付フレーム １４ 連結フレーム １５ 連結フレーム １６ 車輪 １７ 接続フレーム １８ ブラケット １９ ブラケット ２０ ヒンジ ２１ 長孔 ２２ ピン ２３ スライドカバー ２３ａ 切欠部 ２４ プランジャ ２５ａ，２５ｂ 係止孔 ２６ 係止板 ３０ クランプ部 ３１ シリンダマウント部 ３２ シリンダ（押圧板駆動手段） ３３ 押圧部 ３４ フロートユニット ３５ 押圧板 ３６ 直動案内機構 ４０ 反転装置 ４１ ベルト

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数種の板幅を有する薄い電磁鋼板をそ
   れぞれ多数、最大幅から最小幅の順に積み重ねた変圧器
   用鉄心をクレーン吊下げ方式の反転装置により反転させ
   るに際し、前記鉄心をクランプする鉄心クランプ装置で
   あって、前記鉄心を積載可能に支持する積載枠組み部
   と、この積載枠組み部に取り付けられ前記鉄心の積層方
   向に前記鉄心を所定の圧力でクランプするクランプ部と
   を備えたことを特徴とする鉄心クランプ装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の鉄心クランプ装置におい
   て、積載枠組み部は、変圧器用鉄心を積載する積載フレ
   ームと、クランプ部が取り付けられる取付フレームと、
   これら積載フレームと取付フレームとを連結する２つの
   連結フレームとを備え、これら連結フレームの一つは、
   一端をヒンジ結合するとともに、他端を着脱可能にピン
   結合し、開閉可能に構成したことを特徴とする鉄心クラ
   ンプ装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の鉄心クランプ装置におい
   て、取付フレームは、クランプ部の作動前に一側に撓ん
   だ構造であって、前記クランプ部の作動後にその反作用
   で水平方向に支持されるように構成したことを特徴とす
   る鉄心クランプ装置。
4. 【請求項４】 請求項２記載の鉄心クランプ装置におい
   て、積載フレームおよび取付フレームの外面には、それ
   ぞれ複数の車輪が取り付けられたことを特徴とする鉄心
   クランプ装置。
5. 【請求項５】 請求項１記載の鉄心クランプ装置におい
   て、クランプ部は、積載された変圧器用鉄心を押圧する
   押圧板と、この押圧板を駆動する押圧板駆動手段と、前
   記押圧板の移動方向をガイドする直動案内機構とを備え
   たことを特徴とする鉄心クランプ装置。