JPS6091612A - 積層鉄心の製造方法 - Google Patents
積層鉄心の製造方法Info
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- JPS6091612A JPS6091612A JP19948283A JP19948283A JPS6091612A JP S6091612 A JPS6091612 A JP S6091612A JP 19948283 A JP19948283 A JP 19948283A JP 19948283 A JP19948283 A JP 19948283A JP S6091612 A JPS6091612 A JP S6091612A
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- amorphous magnetic
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
- H01F41/0206—Manufacturing of magnetic cores by mechanical means
- H01F41/0233—Manufacturing of magnetic circuits made from sheets
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は非晶質磁性合金薄帯を積層してなる積層鉄心の
製造方法に関する。
製造方法に関する。
最近、変圧器などにおいて設けられる積層鉄心では、鉄
心材料として従来のけい素@4板に代シ、非晶質磁性合
金薄帯を用いることが検討されている。この非晶質磁性
合金薄帯は、合金溶湯を超急冷法で製造したもので、鉄
損が少なく優れた磁気特性を有している0 しかしながら、非晶質磁性合金薄帯は、製造上の理由か
ら厚さが30〜50μと大変薄く且つ幅も狭いので剛性
が小さい。このため、非晶質磁性合金薄帯を積層してな
る積層鉄心は、剛性が小さく自立性に問題がある0また
、鉄心積み作業が困難である。
心材料として従来のけい素@4板に代シ、非晶質磁性合
金薄帯を用いることが検討されている。この非晶質磁性
合金薄帯は、合金溶湯を超急冷法で製造したもので、鉄
損が少なく優れた磁気特性を有している0 しかしながら、非晶質磁性合金薄帯は、製造上の理由か
ら厚さが30〜50μと大変薄く且つ幅も狭いので剛性
が小さい。このため、非晶質磁性合金薄帯を積層してな
る積層鉄心は、剛性が小さく自立性に問題がある0また
、鉄心積み作業が困難である。
また、非晶質磁性合金薄帯は、硬く且つ脆いという性質
がある。このため、鉄心製造工程中に加わる局部応力や
変圧器運転中に生じる鉄心の電磁振動により、疲労破壊
を起すおそれがある。しかも、非晶質磁性合金薄帯で積
層鉄心を製作する場合には、組立てた鉄心に磁場中焼鈍
を施して、鉄損および磁化特性の向上を図っている。し
かし、非晶質磁性合金薄帯は、磁場中焼鈍時に薄帯表面
が酸化すると、磁気的性質が損なわれるとともに、脆き
が増大して小さな局部応力によってもクラックが生じる
ことがある。
がある。このため、鉄心製造工程中に加わる局部応力や
変圧器運転中に生じる鉄心の電磁振動により、疲労破壊
を起すおそれがある。しかも、非晶質磁性合金薄帯で積
層鉄心を製作する場合には、組立てた鉄心に磁場中焼鈍
を施して、鉄損および磁化特性の向上を図っている。し
かし、非晶質磁性合金薄帯は、磁場中焼鈍時に薄帯表面
が酸化すると、磁気的性質が損なわれるとともに、脆き
が増大して小さな局部応力によってもクラックが生じる
ことがある。
従って、これらの理由から非晶質磁性合金薄帯からなる
積層鉄心では、鉄心剛性を高めるとともに、応力に而」
え得るように潟、帯全保殺する対策を採ることが必要で
ある。この場合、非晶質磁性合金薄?fiは圧縮力が加
イつると鉄損が増加するという性質があるので、積層鉄
心に圧縮力が加わらないようにすることが大切である0
従来、非晶り磁性合金薄帯からなる積層鉄心に、剛性を
高め且つ応力に対して保駿するために、積層鉄心にウレ
タン系樹脂やエポキシ系樹脂などの絶縁樹脂を塗布ある
いは含浸する方法が行なわれている。この方法によれば
前記の機械的性質上の効果を良好に得ることができるが
、しかしながら樹脂の熱膨張係数が非晶質磁性合金薄帯
の熱膨張係数よシ約10倍と大きいので、樹脂が硬化収
縮する際に、非晶質磁性合金薄帯に大きな圧縮応力が生
じその低鉄損特性が低下するという問題がある〇 〔発明の目的〕 本発明は前記事情を考慮してなされたもので、非晶質磁
性合金薄帯本来の低鉄損特性を損なうことなく、鉄心剛
性を高めた非晶質磁性合金薄帯からなる積層鉄心を得る
ことができる積層鉄心の製造方法を提供するものである
。
積層鉄心では、鉄心剛性を高めるとともに、応力に而」
え得るように潟、帯全保殺する対策を採ることが必要で
ある。この場合、非晶質磁性合金薄?fiは圧縮力が加
イつると鉄損が増加するという性質があるので、積層鉄
心に圧縮力が加わらないようにすることが大切である0
従来、非晶り磁性合金薄帯からなる積層鉄心に、剛性を
高め且つ応力に対して保駿するために、積層鉄心にウレ
タン系樹脂やエポキシ系樹脂などの絶縁樹脂を塗布ある
いは含浸する方法が行なわれている。この方法によれば
前記の機械的性質上の効果を良好に得ることができるが
、しかしながら樹脂の熱膨張係数が非晶質磁性合金薄帯
の熱膨張係数よシ約10倍と大きいので、樹脂が硬化収
縮する際に、非晶質磁性合金薄帯に大きな圧縮応力が生
じその低鉄損特性が低下するという問題がある〇 〔発明の目的〕 本発明は前記事情を考慮してなされたもので、非晶質磁
性合金薄帯本来の低鉄損特性を損なうことなく、鉄心剛
性を高めた非晶質磁性合金薄帯からなる積層鉄心を得る
ことができる積層鉄心の製造方法を提供するものである
。
本発明は積層鉄心の製造方法は、複数枚の非晶質磁性合
金薄帯を積層してなる積層ブロック片の長手方向に、非
晶質磁性合金薄帯と樹脂との熱膨張係数の差によって生
じる圧縮応力の絶対値より大きな引張力を機械的に加え
、この状態で積層ブロック片に樹脂を塗布し、その後に
積層ブロック片を複数組積層して積層鉄心を成形するも
のである。この製造方法によれば、樹脂塗布前に、積層
ブロック片の非晶質磁性合金薄帯に、この非晶質磁性合
金薄帯と樹脂の熱膨張係数の差によ)生ずる圧縮応力よ
シも大なる引張応力を生せしめであるので、積層ブロッ
ク片に思布した樹脂が硬化収縮する時に、非晶質磁性合
金′f4+fIに圧縮応力の発生を防止できる。
金薄帯を積層してなる積層ブロック片の長手方向に、非
晶質磁性合金薄帯と樹脂との熱膨張係数の差によって生
じる圧縮応力の絶対値より大きな引張力を機械的に加え
、この状態で積層ブロック片に樹脂を塗布し、その後に
積層ブロック片を複数組積層して積層鉄心を成形するも
のである。この製造方法によれば、樹脂塗布前に、積層
ブロック片の非晶質磁性合金薄帯に、この非晶質磁性合
金薄帯と樹脂の熱膨張係数の差によ)生ずる圧縮応力よ
シも大なる引張応力を生せしめであるので、積層ブロッ
ク片に思布した樹脂が硬化収縮する時に、非晶質磁性合
金′f4+fIに圧縮応力の発生を防止できる。
以下本発明を図面で示す実施例について説明する。
まず、第1図で示すように所定長さに切助した非晶質磁
性合金薄帯Jを槍数枚、例えば10〜20枚積層して積
層ブロック片2を形成する。
性合金薄帯Jを槍数枚、例えば10〜20枚積層して積
層ブロック片2を形成する。
非晶質磁性合金薄帯1の長さは、積J−鉄心の脚部筐た
はけい鉄部の長さに相当するものである。
はけい鉄部の長さに相当するものである。
次いで、積層ブロック片2に非酸化雰囲気中にて磁場を
加えながら焼鈍処理を施す。
加えながら焼鈍処理を施す。
その後に、積層ブロック片2に対してその長手方向に機
械的な引張力を加える。例えば、第2図で示すように積
層ブロック片2の両端部を押え3.3によシカFで締付
け、図示しない引張り装置によシ引張力Pで押え片3.
3を介して゛ ’、、−s層ブロッタ ブロック手方向に機械的に引張る。この場合、積層ブロ
ック片2を引張る引張力Pは、非晶質磁性合金れシ帝J
の熱膨張係へと積層ブロック片2に塗布する樹脂の熱膨
張係数との差によって、非晶質磁性合金薄帯1に生じる
圧靴応カよυも大きい値とする。具体的には、後述する
ように2〜14MPaとする。また、カFはP<FxP
。
械的な引張力を加える。例えば、第2図で示すように積
層ブロック片2の両端部を押え3.3によシカFで締付
け、図示しない引張り装置によシ引張力Pで押え片3.
3を介して゛ ’、、−s層ブロッタ ブロック手方向に機械的に引張る。この場合、積層ブロ
ック片2を引張る引張力Pは、非晶質磁性合金れシ帝J
の熱膨張係へと積層ブロック片2に塗布する樹脂の熱膨
張係数との差によって、非晶質磁性合金薄帯1に生じる
圧靴応カよυも大きい値とする。具体的には、後述する
ように2〜14MPaとする。また、カFはP<FxP
。
の関係に基すいて決定する。なお、μは非晶質磁性合金
薄帯の摩擦係数である。このようにして、積層ブロック
片2に引張力を機械的に加えることにより、積層ブロッ
ク片20非晶磁性合金薄帯Jには前記の引張力に応じた
引張応力が発生する〇 次いで、前記のように積層ブロック片2に引張力を加え
た状態において、f7(層ブロック片2の例えば全面に
わたり、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂などの絶縁樹
脂4を例えば刷毛5によシ塗布する。積層ブロック片2
に塗布した樹脂4を自然乾燥によシ硬化はせる。この場
合、前記したように積層ブロック片2に引張力を加えて
、樹脂硬化収縮時に非晶質磁性合金薄帯lと樹脂4との
熱膨張係数の差によって生ずる圧縮応力よりも犬なる引
張応力を、非晶質磁性合金薄帯1に与えているので、樹
脂4が硬化収縮する11!、に非晶質磁性金if4′R
帯Jに圧縮応力が生じない。このため、槓IぐSブロッ
ク片2の非晶質磁性台金博引、1が有している低鉄損特
性を損なうことがない。また、第3図で示すように樹脂
4がf(+1層ブロック片2の表面全体にわたり塗布さ
れて絶紀;被膜全形成するとともに、各非晶質イの性合
金れシ帯Jの層間にbL人して層間絶縁層を形成する。
薄帯の摩擦係数である。このようにして、積層ブロック
片2に引張力を機械的に加えることにより、積層ブロッ
ク片20非晶磁性合金薄帯Jには前記の引張力に応じた
引張応力が発生する〇 次いで、前記のように積層ブロック片2に引張力を加え
た状態において、f7(層ブロック片2の例えば全面に
わたり、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂などの絶縁樹
脂4を例えば刷毛5によシ塗布する。積層ブロック片2
に塗布した樹脂4を自然乾燥によシ硬化はせる。この場
合、前記したように積層ブロック片2に引張力を加えて
、樹脂硬化収縮時に非晶質磁性合金薄帯lと樹脂4との
熱膨張係数の差によって生ずる圧縮応力よりも犬なる引
張応力を、非晶質磁性合金薄帯1に与えているので、樹
脂4が硬化収縮する11!、に非晶質磁性金if4′R
帯Jに圧縮応力が生じない。このため、槓IぐSブロッ
ク片2の非晶質磁性台金博引、1が有している低鉄損特
性を損なうことがない。また、第3図で示すように樹脂
4がf(+1層ブロック片2の表面全体にわたり塗布さ
れて絶紀;被膜全形成するとともに、各非晶質イの性合
金れシ帯Jの層間にbL人して層間絶縁層を形成する。
このため、積層ブロック片2の剛性が高せるとともに、
非晶質磁性合金薄帯Jを応力から保V!でき、しかも薄
帯1間のJ@問うず電流の発生も防止できる。なお、樹
脂4は刷毛5によらずスプレーなどによって塗布しても
良く、寸だ樹脂4は私jロブロック片2の全面に塗布す
ることが好ましいが、部分的例えば周縁面に塗布しても
良い。
非晶質磁性合金薄帯Jを応力から保V!でき、しかも薄
帯1間のJ@問うず電流の発生も防止できる。なお、樹
脂4は刷毛5によらずスプレーなどによって塗布しても
良く、寸だ樹脂4は私jロブロック片2の全面に塗布す
ることが好ましいが、部分的例えば周縁面に塗布しても
良い。
次いで、第4図で示すように積層ブロック片2を検数組
積j=、F t、て積層鉄心の脚部およびけい鉄部を構
成して、積層鉄心を製作する。この場付、積層ブロック
片2は複数枚の非晶質磁性合金薄帯lを積層して樹脂4
にょシ剛性を高めたものであるから、鉄心組立作業が容
易である。
積j=、F t、て積層鉄心の脚部およびけい鉄部を構
成して、積層鉄心を製作する。この場付、積層ブロック
片2は複数枚の非晶質磁性合金薄帯lを積層して樹脂4
にょシ剛性を高めたものであるから、鉄心組立作業が容
易である。
このように製作した積層鉄心は、剛性が大で外力による
非晶質磁性合金薄帯lの破壊もなく、しかも非晶質磁性
合金薄帯1本来の優れた低損失特性を発揮できる。
非晶質磁性合金薄帯lの破壊もなく、しかも非晶質磁性
合金薄帯1本来の優れた低損失特性を発揮できる。
ここで、81層ブロック片2に加える引張力について説
明する。次の表は非晶質磁性合金薄帯とエポキシ樹脂の
熱膨張係数を示している。
明する。次の表は非晶質磁性合金薄帯とエポキシ樹脂の
熱膨張係数を示している。
この表によジェポキシ樹脂の熱膨張係数は、非晶質磁性
合金薄帯のそれよシ1o倍程度であるから、積層ブロッ
ク片2に樹脂4を塗布すると、樹脂4の硬化時に積層ブ
ロック片2に太きな圧縮応力が生じる。この圧縮応力に
ついて検問すると、積層ブロック片2の断面積をAa。
合金薄帯のそれよシ1o倍程度であるから、積層ブロッ
ク片2に樹脂4を塗布すると、樹脂4の硬化時に積層ブ
ロック片2に太きな圧縮応力が生じる。この圧縮応力に
ついて検問すると、積層ブロック片2の断面積をAa。
ヤング率をEa、熱膨張係数をαaとし、積層ブロック
片2に塗布した樹脂のそれらをAr。
片2に塗布した樹脂のそれらをAr。
Er、αrとする。樹脂4が硬化収縮する時に生じる非
晶質磁性合金薄帯1および樹脂4の応力σa、σrは次
のようになる。
晶質磁性合金薄帯1および樹脂4の応力σa、σrは次
のようになる。
o r =E rlllol
但し、lは樹脂4が塗布された非晶質磁性合金薄帯Jの
長き、tは熱応力が発生する。温に変化悩、メは薄帯J
と樹脂4の組合せ材料の変位量である。
長き、tは熱応力が発生する。温に変化悩、メは薄帯J
と樹脂4の組合せ材料の変位量である。
力のつり合いにより、
σaAa+σrAr = 0 ・・・・・・・・・・・
・・・・・・・(2)となる。(1) I (2)の両
式によう組合せ桐料の変位量は、 となり 、(3)式を(1)式に代入すると、非晶質磁
性合金?4 ’?fl’ lに生ずる応力σaは、とな
る。積層ブロック片2の断面積Aaに比して樹脂4の断
面積Arは、一般に上身下であ0 シ、また非晶質磁性合金薄帯1のヤング率Eaに比して
樹脂4のそれは1以下である。
・・・・・・・(2)となる。(1) I (2)の両
式によう組合せ桐料の変位量は、 となり 、(3)式を(1)式に代入すると、非晶質磁
性合金?4 ’?fl’ lに生ずる応力σaは、とな
る。積層ブロック片2の断面積Aaに比して樹脂4の断
面積Arは、一般に上身下であ0 シ、また非晶質磁性合金薄帯1のヤング率Eaに比して
樹脂4のそれは1以下である。
0
これらのことによ1)EaAa>)ErAr となシ、
(4)式は、 となる。ここで、通常用いられている値を代入し、(5
)式のσ8すなわち非晶質磁性合金薄帯1に加わる圧縮
応力を計ηすると、 σaキー2Mp a 〜−4Mp a となる。
(4)式は、 となる。ここで、通常用いられている値を代入し、(5
)式のσ8すなわち非晶質磁性合金薄帯1に加わる圧縮
応力を計ηすると、 σaキー2Mp a 〜−4Mp a となる。
一方、非晶質磁性合金薄帯Jに外部張力を加えると鉄損
が低下することが知られておシ、焼鈍後には外部張力を
10 Mpaまで加えると鉄損が減少する実k(データ
がある。従って、樹脂4が硬化収縮後においても、非晶
質磁性合金薄帯1に圧縮応力を生じさせないためには、
樹脂塗布前の外部張力として少くとも2Mpaを要する
。
が低下することが知られておシ、焼鈍後には外部張力を
10 Mpaまで加えると鉄損が減少する実k(データ
がある。従って、樹脂4が硬化収縮後においても、非晶
質磁性合金薄帯1に圧縮応力を生じさせないためには、
樹脂塗布前の外部張力として少くとも2Mpaを要する
。
また、最大外部張力は14 Mpa以上必要でない。
これらの理由から宕(層ブロック片2に加える引張力は
2〜14 Mpaの範囲とする。
2〜14 Mpaの範囲とする。
以上は樹脂4が硬化収縮後に非晶質磁性合金薄帯1に圧
縮応力を生じさせない外部引張力の範囲について述べた
が、外部引張力が2Mpa以下でも非晶質磁性合金薄帯
〕の圧縮応力を軽減する効果がある〇 第5図は積層鉄心の他の例を示すもので、これは両端部
に傾斜した切欠部を有する非晶質磁性合金薄@ J ’
tt、1M1Jしてなる積層ブロック片2を組合せた積
層鉄心でおる。
縮応力を生じさせない外部引張力の範囲について述べた
が、外部引張力が2Mpa以下でも非晶質磁性合金薄帯
〕の圧縮応力を軽減する効果がある〇 第5図は積層鉄心の他の例を示すもので、これは両端部
に傾斜した切欠部を有する非晶質磁性合金薄@ J ’
tt、1M1Jしてなる積層ブロック片2を組合せた積
層鉄心でおる。
本発明の積層鉄心の製造方法は以上説明したよりに、樹
脂によシ非晶質磁性合金薄帝を保設するとともに鉄心剛
性を高め、且つ樹脂の硬化収縮による圧縮応力の発生を
回避して非晶質磁性合金薄帯の鉄損の悪化を防止し、剛
性および磁気特性共に優れた積層鉄心を製造することが
できる。
脂によシ非晶質磁性合金薄帝を保設するとともに鉄心剛
性を高め、且つ樹脂の硬化収縮による圧縮応力の発生を
回避して非晶質磁性合金薄帯の鉄損の悪化を防止し、剛
性および磁気特性共に優れた積層鉄心を製造することが
できる。
第1図ないし第4図は本発明の製造方法の一実施例を示
すもので、第1図は積層ブロック片を示す斜視図、第2
図は積層ブロック片に引張力を加える状態を示す斜視図
、第3図は積層ブロック片に樹脂を塗布した状態を示す
断面図、第4図は積層鉄心を示す斜視図、第5図は積層
鉄心の他の例を示す斜視図である。 l・・・非晶質磁性合金薄帯、2・・・積層ブロック片
、3・・・押え具、4・・・樹脂。
すもので、第1図は積層ブロック片を示す斜視図、第2
図は積層ブロック片に引張力を加える状態を示す斜視図
、第3図は積層ブロック片に樹脂を塗布した状態を示す
断面図、第4図は積層鉄心を示す斜視図、第5図は積層
鉄心の他の例を示す斜視図である。 l・・・非晶質磁性合金薄帯、2・・・積層ブロック片
、3・・・押え具、4・・・樹脂。
Claims (2)
- (1)複数枚の非晶質磁性合金′#F帝を積層して積層
ブロック片を形成し、この積層ブロック片の長手方向に
、前記非晶質磁性金属薄帯と樹脂との熱膨張係数の差に
より生ずる圧縮応力よりも大きい引張力を機械的に加え
、この状態で前記積層ブロック片に桐脂effx布して
、この樹脂を硬化させ、その後に前記積層ブロック片を
複数組積層して積層鉄心を製造することを特徴とする積
層鉄心の製造方法。 - (2) 9%ブロック片に加える引張力の大作さけ、0
.2〜14 Mpaである特許請求の範囲第1項に記載
の積層鉄心の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19948283A JPS6091612A (ja) | 1983-10-25 | 1983-10-25 | 積層鉄心の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19948283A JPS6091612A (ja) | 1983-10-25 | 1983-10-25 | 積層鉄心の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6091612A true JPS6091612A (ja) | 1985-05-23 |
Family
ID=16408536
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19948283A Pending JPS6091612A (ja) | 1983-10-25 | 1983-10-25 | 積層鉄心の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6091612A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE1001042A5 (fr) * | 1986-04-16 | 1989-06-20 | Westinghouse Electric Corp | Procede de construction d'un noyau magnetique. |
EP1563518A2 (en) * | 2002-11-01 | 2005-08-17 | Metglas, Inc. | Bulk laminated amorphous metal inductive device |
EP1565920A1 (en) * | 2002-11-01 | 2005-08-24 | Metglas, Inc. | Bulk amorphous metal inductive device |
-
1983
- 1983-10-25 JP JP19948283A patent/JPS6091612A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE1001042A5 (fr) * | 1986-04-16 | 1989-06-20 | Westinghouse Electric Corp | Procede de construction d'un noyau magnetique. |
EP1563518A2 (en) * | 2002-11-01 | 2005-08-17 | Metglas, Inc. | Bulk laminated amorphous metal inductive device |
EP1565920A1 (en) * | 2002-11-01 | 2005-08-24 | Metglas, Inc. | Bulk amorphous metal inductive device |
EP1563518A4 (en) * | 2002-11-01 | 2011-10-19 | Metglas Inc | LAMINATED AMORPHOUS METAL MASS INDUCTION DEVICE |
EP1565920A4 (en) * | 2002-11-01 | 2011-10-19 | Metglas Inc | INDUCTIVE COMPONENT WITH AMORPHIC MAIN METAL |
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