JPS6171610A - 静止誘導電器の製造方法 - Google Patents

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。

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用いｆｃｌターンカット
形巻形石鉄心する静止誘導電器の製造方法に関するもの
である。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

近年、変圧器用あるいはりアクドル用の巻鉄心では鉄心
材料として非晶質磁性合金薄帯を用いることが検討され
ている。非晶質磁性合金薄帯は、金属元素（Ｆｅ　、Ｃ
ｏ　、Ｎｉ等）と半金属元素　　　゛（Ｂ、Ｃ，Ｓｉ、
Ｐ等）ｔ−成分として融体急冷法により製造されるもの
で、従来の方向性けい素鋼板と比較して鉄損および励磁
電流が著しく小さく優れた磁気特性を示し、鉄心材料と
して適している。

しかし非晶質磁性合金薄帯は、超急冷法（ＩＯＣ／ｅｃ
）により製造される為にその板厚が３０〜５０μｍ　程
度であり、けい素鋼板の板厚３００〜３５０μｍにくら
べ約ｌ／１０　と極端に薄い。

さらに脆いという欠点を有しているために、巻鉄心ｔ−
製造する場合１枚づつ切断することは作業性が悪い。従
って非晶質磁性合金薄帯の巻鉄心を用いて例えは変圧器
？製造する場合には、薄帯を矩形巻型に連続巻回した接
合部を有しないノーカット形巻鉄心が多く採用されてい
る。

しかしノーカット方式は、巻鉄心に巻ｉｔ直巻きしなレ
ナればならない為に巻線作業性が悪いのみならす、巻線
シリンダー内に占める鉄心占有率ｔよくするために断面
を円形に近い段付構造にする必要があり、その多段猶成
の巻鉄心を製造する工程が複雑である。また巻線作業は
巻線シリンダーを回転させて行なうことになるが、その
際にシリンダー上方または下方にシリンダー駆動用ギア
ーか必要となるため、鉄心窓畠さ寸法を大さくとらなけ
ればならない等の欠点がある。

そこで、ｌターン毎に切断した複数枚の非晶質磁性合金
薄帯ｆｃ階段状にずらして積層した単位鉄心を形成−し
、この単位鉄心を巻線に挿入してい（ｌターンカット形
巻鉄心を用いた変圧器の製造方法か提案されている。こ
の製造方法を第９図ないし第１５図により説明する。第
９図で示すように非晶質磁性合金薄帯ｌを巻型２に連続
して巻６回体３とする。次いで第１０図で示すように巻
回体３かも巻型２を抜き取り、巻回体３の一部をクラン
プ板４とボルト５とで蹄付は固定し、この状態で鋸歯や
砥石などの切断機により巻回体３およびクランプ＠４を
１箇所の切断部６に泪って切断する。２分割されたり２
ング板４の一方を取外して第１１図で示すように巻回体
３を展開し、その後に第１２図で示すようにり２ング板
４の他方を取外す◎これにより長さが順次大きくなる多
数枚の非晶質磁性合金薄帯ｌを積層した状態となる。次
いで第１３図で示すように治具７ｔ−用いて非晶質磁性
合金薄帯ｌを１枚づつ所定ピッチで長さ方向にずらすと
ともに、非晶質磁性合金薄帯ｌを複数枚づつまとめて複
数組に区分する。治具７は複数の位置決め部７ａｆＣ鋸
菌吠に並べて形成したもので、非晶質磁性合金薄７（ｔ
を１枚づつすべらせながら各位置決め部７ａに落し込む
ことにより階段状に位＠をずらせる。これにより第１４
図で示すように複数枚の非晶質磁性合金薄帯ｌが積層さ
れ且つ両端が階段状をなす複数組の積層ブロック８Ａ〜
ｓｃ２形成する。この積層ブロック８八〜８Ｃは成形す
べき巻鉄心を所定の厚み毎に径方向に複数に分割した層
を構成するもので、巻鉄心の各層毎にその局長および厚
さに応じた寸法を有している。次いで、第１５図で示す
ように各積層ブロック８八〜８Ｃを重ねて、矩形ｊ仄の
金型９の周囲に配置し、四方よりブｌ／ス型１０’ｌ（
当℃て加圧することにより短形状に成形する。矩形状に
成形した積層ブロック８Ａ〜ｇｃ＜結束して歪取り焼鈍
を施す。このように１タ一ンカツト形巻鉄心を形成ｔ７
、巻鉄心に巻線を装着する。

しかしながら、上述のような従来の製造方法においては
次のような問題がある。ます、巻回体３として巻回した
非晶質磁性合金薄＠ｌを切断する置きには巻回体３０１
箇所において径方向全体にわたり直線状に切断している
が、非晶質磁性合金薄帯ｌが非常に硬い（ビッカース硬
度１４Ｖ９００）ために、切断抵抗が太き（切断作業に
長時間（ｉ−要し工いる。この切断作業に長時間を要す
ると、非晶質磁性合金薄帯ｌの切断部６近傍に位置する
部分は、切削による熱のための温度上昇が大きくなり結
晶化して磁気特性が悪化する。また従来の巻回体３の切
断方法は巻回体３の各ターンの非晶質磁性合金薄帯１’
（径方向に一直線に揃えて切断するので、切断作業後に
展開した多数枚の非晶質磁性合金薄帯ｌを１枚づつ階段
状に位１ｉｔ−ずらせ、且つ非晶質磁性合金薄帯ｌを複
数組の積層ブロック８八〜８Ｃに区分して組立てる大側
な作業を行なう必要がある。しかも非晶質磁性合金薄帯
ｌは非常に薄（て剛性がなく且つ層間絶縁がないために
、積層した状態では各薄帯１が吸着して離れにくくなる
０このため、治具７を用いて非晶質磁性合金薄帯ｆｋ１
枚毎ずらせるようにしても、薄帯ｌが円滑にすべらずに
位置ずれを生じることが多い。従って、巻鉄心を成形す
るために積層ブロック８八〜８Ｃを矩形状に成形した場
合に、非晶質磁性合金薄帯ｌの切断部両端が精度良く突
合せできずに突合せ部にギャップを生じることがあり、
巻鉄心の磁気特性を低下させるという問題があった。ま
た、非晶質磁性合金薄帯ｌを複数枚毎に定まった位置に
少しづつずらして揃えることも考えられるが、この方法
も前述した薄帯ｌの吸着性の点から無理である。

〔発明の目的〕

本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、非晶質磁性
合金薄帯の磁気特性を低下させることがなく且つ組立作
業が答易なｌターンカット形巻鉄心を用いた静止誘導電
器の製造方法を提供することを目的とする。

〔発明の概栗〕

本発明の靜止銹導電器の製造方法は、非晶質磁性合金薄
帯を巻回してなる巻回体を切断する際に、巻回した非晶
質磁性合金薄帯を複数枚を単位として切断位置を巻回体
周方向に階段状にずらしながら巻回体外周側から内周側
にかけてｊ順次切断し、かつ展開して多数枚の非晶質磁
性合金薄帯を積層しｆｃ状態とし、これら多数枚の非晶
質磁性合金薄帯群ｆ：Ｕ形状に成形し、このＵ形状の非
晶質磁性合金薄帯群に巻線を組込み、その後に非晶質磁
性合金薄帯群の両端＠を折曲して突合せて巻鉄心を成形
するものである０このため、巻回体の非晶質磁性合金薄
帯を切Ｖ〔位置を階段状にずらして順次切断することに
より、切断工程時に非晶質磁性合金薄帯の切断部か温度
上昇により結晶化することを防止し、また切断工程後に
非晶質磁性合金薄帯を階段状にすらしおよび複数組の積
層ブロックに区分する面倒な作業を不敬とし、さらに非
晶質磁性合金薄帯群の切断部内ｍｔ−精度良く突合せで
きるようにするものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明全図面で示す一実施例について説明する。

第１図ないし第８図は本発明の製造方法の一実施例を示
している。

まず第３図で示すように押えローラ１４を経て連続的に
供給される非晶質磁性合金薄帝１１金円形巻ｍｔ　、Ｉ
ｃより所定厚さ寸法会同し′″Ｃ巻回体１３を形成する
。

次いで、第４図で示すように巻回体１３から巻型１２’
ｆｆ抜取り、巻回体１３の一部をり、７／プ板１５とボ
ルト１６で締付は固定する。

次いで、第１図および第２図で示すように巻回体１３の
クランク”板締付位置とは反対側の箇所において、巻回
しである非晶質磁性合金薄帯１ノを複数枚（約１０〜１
５枚）を１単位として、＠画体外周側から内局側に向け
て各単位の切断部１７を巻回体周方向に所定ピッチづつ
階段状にずらして順次切断する。この場合切断された非
晶質磁性合金薄帯１１はその弾性復元力によって外迎ｊ
から順天展開してゆく。この切断部１７のずらしピッチ
は非晶質磁性合金薄帯ＩＩＩ）幅に応じて適宜決定する
。そして、非晶質磁性合金薄帯１１全巻回体周方向に階
段状にずらした複数の切断部１７で切断した時点で切断
をひと区切りして１組の積層ブロックを形成する。この
場合、非晶負磁性合金薄・１什１１の切断面ｊ弗　（情
ネ刀の切削■部　！　７　力ｉら冊径の切由ｒ熟１７ま
での巻回体周方向の長さ）は、成形すべき巻鉄心の窓部
短辺寸法よりｆｌ　ｌ　Ｏｍｍ程度小さな寸法とする。

欠いで＠記第１の積層ブロック分を除いて巻回しである
非晶質磁性合金薄帯１１ｔ−切断位置１７′ｆ：初めに
戻して前述の場合と同様に＠囲体長手方向に階段状にず
らして複数回順次切断することにより、非晶質磁性合金
薄帯１１を第２の積層ブロック分として形成する。この
ようにして切＠金行ない巻回体１３全体の非晶質磁性合
金薄帯１ｔ−巻回体径方向に所定厚さをもって複数組の
積層ブロック１８Ａ。

１８Ｂ、ＩＩＪＣＩＩＣ区分し、各積層ブロック１８ｋ
。

〜１８０の切断部を階段状に形成する。この積、層ブロ
ック７ｇＡ−１８Ｃは巻鉄心を厚さ方向に区分した複数
組の区分層全構成するものである。この切断工程ではレ
ーザ切断機や放電加機などの切断装置１９により非晶質
磁性合金薄帯１１を切断する。切断時には切断装置１９
または巻回体１３のいＪ”れを可動しても良い。また切
貼時には治具２Ｑで非篩質磁性合金薄蛍ｌｌの切断位置
毎に近傍を押えることにより容易に切〜［ｆることかで
きる。さらに巻回体１３を気体冷却などで冷却すると、
非晶質磁性合金薄帯Ｉ！の切断部か温度上昇することを
防止できる。

巻回体１３の谷非晶質磁性合金薄帯１１がすべて切ん■
されると、第５図で小すよ５に、多数の非晶質磁性合金
薄帯１１かうなる各積層ブロックＩＦＩｋ−１８Ｃが積
層した状態となる。すなわち、巻鉄心の外周側に位置す
る長さの長い積層ブロックＪ８Ａか一番下側に位置し且
つ内周側に位置する長さの短い積層ブロックｔＳＣが一
番上側に位置するようにして各積層ブロックｔｓｋ−ｉ
８ｃが上下に積層される。ここで、第３図に示すクラン
プ板１５を取外した後、第５図に示すように積層ブロッ
クｚ＆Ａの下側に巻鉄心の外周面に当接する補強板２１
ｔ−重合し、積層ブロック１８Ｃの上側に巻鉄心の内周
面に当接する補強＆２２を重合して、積層ブロック７／
？Ａ−ｔｇｃ群および補強板２１．２２の中央部をクラ
ンプ板２３．２３と締付ボルト２４とで一体に締付は固
定する。この場合、補強板２７．２２は非磁材料例えば
ステンレス鋼板で形成する０補強板２１．２２の板幅は
非晶質磁性合金薄帯ｌｌと同じかもしくは幾分幅狭とし
、長さは後述するように積層ブロック１８人〜１８Ｃと
一緒にＵ字形に成形した状態で起立部が巻鉄心の窓部の
上部高さとなる大きさくすなわち巻鉄心の上部けい鉄部
を除いた鉄心局長）とし、その板厚は鉄心容量に応じ適
宜決定する。

次いで第６図に示すようにプレスの曲げ加工により積層
ブロックＪｇＡ−１８Ｃ群および補強板２１．２２ｆｔ
Ｕ形状に形成する。この場合、積層ブロック７ＪＡ−１
８ｃ群および補強板２１．２２はプレスを２５で中央締
付部を上側から加圧するとともに、図示しないプレス型
で両側非締付部を起立させてプレス型２５０両側面に押
付けるように曲げることにより全体ヲＵ形状に成形する
。そして、Ｕ形状に成形された積層ブロック１８に一１
８Ｃ詳の底部は巻鉄心の下Ｓ叶い鉄部となり、両方の起
立Ｓは巻鉄心のｌ１部と上部叶い鉄部の半分を形成する
ことになる。

仄いで、Ｕ形状に形成した積層ブロックｔｓＡ〜ｔ　ｓ
　Ｃｕｅ焼鈍炉にて歪取り焼鈍して非晶質磁性合金薄帯
１１の内部歪を除去する。

次に、槓／ｍブロックｘｓＡ−ｔｇＣ群からクランプ板
２３．２３および締付ボルト２４を取り外し、その後第
７図に示すように積層ブロック＃ｚｓＡ−ｔ８Ｃの両起
立部に巻線２６゜２６を上側から嵌め込み、巻鉄心の脚
部に相当する尚さに位置させる。

次いで、第８図で示すように積層ブロック１ａｋ−，１
，ｌｌｃ群の両起立部における巻線２６゜２６より上側
に突出した上部、すなわち巻鉄心の上部けい鉄部を形成
する部分を、プレス曲げ加工により内側へ向けて直角に
折り曲げ、両起立部の先端の切断部１７ｆｃ互いに突き
合せて接合して巻鉄心２７を形成する。

しかして、この製造方法によれば巻回体１３の切断工程
において巻回した非晶質磁性合金薄帯１１を階段状にず
らしながら切断するので、１箇所（非晶質磁性合金薄帯
１１約１０〜１５枚）の切断時間か短い友め、非晶質磁
性合金薄帯１１の切断部１７の温度上昇か小さく切断部
１７が結晶化することかない。従って、非晶質磁性合金
薄帯１１が切断により磁気特性の悪化することｔ防止で
きる。また、巻回体１３の切断工程では非ａ！負磁性合
金薄帯１１ｔ−階段状にずらして切断するとともに、巻
回体１３全体を複数の積層ブロック７／？Ａ−１８Ｃに
区分することができるので、切断工程後に非晶質磁性合
金薄帯１１を積層した状態で階段状に位置をすらす作業
および複数の積層ブロックに区分する作業を行なう必要
がな（、巻鉄心の組立工程が簡素化されて作業性が向上
する。さらに、切断工程では巻回し几非昂質磁性合金薄
帯１）を複数枚単位で切断していくためにｓ　Ｎ　＠　
Ｊ　Ｊ　１枚づつの位置すれかない。このため、最終工
程で積層ブロック１ｌｌｋ−ｚ？Ｃの上部全折曲して非
晶質磁性合金薄帯１１の切１９ｒ部１８を突合せる場合
に、切断部１７端面が精度良（突合されキャップを生じ
ないので、巻鉄心の磁気特性を向上できる。

なお、前述した実施例では１個の巻回体１３ｋ　ＯＬ数
の積層ブロックに区分する場合について説明したが、こ
れに限らず１個の巻回体’６を組の槓）曽ブロックとし
て形成し、複数の巻回体を用いて複数の積層ブロックを
形成するようにしても良く、また１組の積層ブロックで
巻鉄心を構成するようにし℃も良い。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明の静止誘導電器の製造方法に
よれば、非晶質磁性合金薄帯で構成されろ磁気特性に優
れたｌターンカット形の巻鉄心を容易に製造することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第８図は本発明の製造方法の一実施例を示
すもので、第１図は巻回体の切断工程を示す説明図、第
２図は巻回体の切断部を拡大して示す説明図、第３図は
巻回体の形成工程を示す説明図、第４図は巻回体を示す
正面図、第５図（ａ）は積層ブロック群を示す正面図お
よびＷ、５図（ｂ）は積層ブロックの端部（第５図（ａ
）　Ａ部）を拡大して示す図、第６図は積層ブロック群
をプレス加工する工程を示す説明図、第７図は積層ブロ
ック群に巻線を組込む工程を示す説明図、第８図は積層
ブロック群を折曲して巻鉄心を形成して変圧器を組立て
る工程を示す説明図、第９図ないし第１５図は従来の製
造方法を示すもので、第９図は巻回体の形成工程を示す
説明図、第１０図は巻回体の切断工程を示す正面図、第
１１囚および第１２図は巻回体を展開した状態を示す正
面図、第１３図は非晶質磁性合金薄帯を階段状にずらす
工程を示す説明図、第１４因は積層ブロックを重ねた状
態を示す正面図、第１５図は積層ブロック群を矩形状に
成形する工程を示す説明図である。 １１・・・非晶質磁性合金薄帯、１２・・・巻型、１３
・・・巻回体、１７・・・切断位置、７＆Ａ−ｔａｃ・
・・積層ブロック、１９・・・切断装置、２６・・・巻
線。 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図　　　第１０図 第１１１　　　第、２図 第１３図 第１４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 非晶質磁性合金薄帯を巻回して巻回体を形成する工程と
   、この巻回体の非晶質磁性合金薄帯を複数枚を単位とし
   てその切断位置が巻回体周方向に階段状にずれるように
   巻回体外周側から内周側にかけて順次切断し、展開する
   工程と、切断したこれら多数の非晶質磁性合金薄帯を積
   層した状態で、Ｕ形状に成形する工程と、このＵ形状の
   非晶質磁性合金薄帯群に巻線を組込む工程と、前記Ｕ形
   状の非晶質磁性合金薄帯群の両端部を内側に折曲して突
   き合せる工程とを具備することを特徴とする静止誘導電
   器の製造方法。