JPS6173317A - 鉄心および鉄心製造装置 - Google Patents

鉄心および鉄心製造装置

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JPS6173317A
JPS6173317A JP19395284A JP19395284A JPS6173317A JP S6173317 A JPS6173317 A JP S6173317A JP 19395284 A JP19395284 A JP 19395284A JP 19395284 A JP19395284 A JP 19395284A JP S6173317 A JPS6173317 A JP S6173317A
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JP
Japan
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width
winding
core
cooling
ribbon
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JP19395284A
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English (en)
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Shiro Kusakawa
草川 司郎
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus 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
    • H01F41/02Apparatus 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
    • H01F41/0206Manufacturing of magnetic cores by mechanical means
    • H01F41/0213Manufacturing of magnetic circuits made from strip(s) or ribbon(s)

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 口発明の技術分野] 本発明は疑似円形及び疑似半円形断面形状の巻鉄心に用
いる薄帯鉄心の製造波計に関するC[発明の技術的背景
とその問題点] 変圧器などの静止誘導機器に用いられる巻鉄心は、従来
けい素鋼帯を巻回したものであったが、最近はけい素鋼
帯よりも大幅(二鉄損値が低減できる非晶質磁性合金薄
帯を巻回したものが製作されつつある。
非晶質磁性合金Vi、@は鉄、コバルトなどの金属にり
ん、はう素、けい素、炭素などの半金属元素を添加して
なる磁性合金の融体を急冷して薄い帯状に製造したもの
で、鉄損が小さく優れた磁気特性を有しており鉄心材料
として適している。
一方この巻鉄心と組合せて使用する巻線は耐電磁機械力
上1巻線加工上等から円筒構造が望まれる。しかして、
巻鉄心にはこ几らのA=線との占積率を高め、漏洩磁束
を少なくするために、断面をコイル内径の円形に近ずけ
たものにする必要がある0 この巻鉄心では、その疑似円形断面形状に応じて、断面
中央部の帯材の幅寸法を最大とし、断面周縁側に向うに
従い帯材の幅寸法を順次小さくしていく必要がある。そ
こで、非晶質磁性合金薄帯を巻回して疑似円形断面形状
の巻鉄心を製作する場合には、その断面形状を構成する
ために適した非晶質磁性合金薄帯を容易に製造できるこ
とが要望されている。
[発明の目的] 本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、断面を円形
又は半円形に近すけ九巻鉄心を構成するに適した金属薄
帯を容易に製造できる鉄心製造装置を提供することを目
的としている。
[発明の概要] 本発明の巻鉄心用金属薄情の製造!!置は、金塊融体を
急冷して薄帯を製造するに際して、薄情の幅寸法を変化
させる工程を備えたもので、薄帯を製造する時に薄帯の
各部を巻鉄心の断面形状に応じた幅寸法に形成するもの
である。本発明の製造装置により得られ友金属薄帯は各
部が巻鉄心の断面形状を構成するC二必要な幅寸法を有
しているので、巻回することによって容易且つ正確に断
面形状の巻鉄心を製作することができる。そして本発明
では、この金属薄帯の寸法形成を薄板製造時に同時に行
なうために製造後に薄帯に対して寸法形成の几めの後加
工を不要とすることができる。
即ち、本発明は金属融体特に溶融した非晶/Jl磁性合
金を急冷して薄帯を作るに際して、巻鉄心の断面形状を
巻線内径に応じて、空隙の発生を最小にせしめるようじ
薄情の幅寸法を変化させる工程を備え、例えば金!!4
〜体を出すノズルの先に金践融体の噴出する幅寸法を変
化できるスリットを移動させることを特徴とし次鉄心製
造装置である〇[発明の実施例] 次に本発明の詳細な説明する。第1図は非晶質磁性合金
を貯蔵し、下部に設けられた細長の間隙2aから噴出さ
せる坩堝2と、間隙2aの下側に隣接して送行し、予め
設けられた孔4によって非晶質磁性合金の噴出巾Hを調
整するスリット5と、孔4を通って噴出された非晶質磁
性合金を急速に冷却して固形化し、薄帯7として搬送す
る冷却ベルト10とを具備してなる鉄心製造装置を示し
ている0 第2図は、融体な急冷する冷却媒体として冷却ロール6
を用いたものである。ノズル1と接続する坩堝2の内部
で、磁性合金材料を高周波加熱により溶解して融体3と
しこの融体3を加圧してノズル1の融体3が通る部分に
巻鉄心の断面形状をコイル内径の円形に近ずけた疑似円
形断面を形成する非晶質磁性合金薄帯が得られる様円又
は半円形の孔4をあけたスリット5を通して高速回転す
る冷却ロール6の周面上に噴出する。ノズル1から噴出
した融体3は冷却ロール6の周面上で急速に冷却されて
非晶質状態で固形化しながら冷却ロール6の回転により
送られて薄い帯状体として形成される。そして、このよ
うに連続して形成される非晶質磁性合金からなる薄帯7
を巻軸8により巻き取るかま′fcは巻鉄心用巻型9に
巻取り、非晶質磁性合金薄帯の製造工程の延長上で巻鉄
心巻取工程を行うことができる。なお、冷却ロール6は
図示しない冷却装置により冷却されている。ノズル1と
冷却ロール6との間隔Fi薄帯7の板厚に相当する大き
さでおる。またスリット5も図示しない駆動装置で方向
A又はBに移動できる。
第2図で示す製造方法は、冷却体として無端状の冷却ベ
ル) 10を用い友ものである。冷却ベルト10f′i
第3図に示すロールlla、 llbにより回転される
とともに、冷却装置により冷却される。jl堝2の中の
融体3はノズル1を通り、スリット5の孔4を通って冷
却ベルト10に噴出される。融体3け冷却ロール6によ
り急速に冷却されて非晶質状態で同形化しながら回転移
動する冷却ベルト10に送られて薄帯に形成される。
第4図で示す製造装置に、融体3を急冷する冷却媒体と
して2個の冷却ロール12を用いたものである。坩堝2
の中の融体3はノズル1を通りスリット5の孔4を通っ
て、2個の冷却ロール12a。
12bの間に噴出され、融体3け冷却ロール12a。
12bによって急冷され、冷却ロール12a、 12b
の間隔の厚みをもった非晶質状態の薄帯7に形成される
0 一方変圧器用巻鉄心は一例として単相の場合第5図の如
く巻鉄心13と巻線14a、 14bとの組み合せ、ま
た三相の場合第6図の如く巻鉄心15C,15d、 1
5eと巻線16C,16dl 166との組み合わせに
よす構成されるが、その際、巻線内径断面とその巻線と
交鎖する巻鉄心の断面とは形状が一致し空隙を生じない
ことが漏洩磁束の発生を少なくシ、効率のよい変圧器を
製作することになる。さらに、同上巻線の形状は、四巻
巌に発生する電a機械力に対する耐力上及び、巻取作業
加工性、工数低減上、実際の変圧器でも小型変圧器を除
いて殆んどのものは巻線内径断面は円筒形となっている
。従って、同巻醒と交鎖する鉄心断面も、同巻線内径断
面形状に近い疑似円形とすることが望ましい。
しかして本発明では第1図乃至M4図で示す装置により
非晶質磁性合金の薄帯7を製造する時に、巻鉄心の断面
形状の構成に応じて薄帯7の各部の寸法を形成する。こ
の工程は一実施例として、第7図に示すように薄帯7の
板厚tに相当する融体噴出口17をもつ定ノズル1の中
に必要とする巻鉄心円形断面積の直径に近似する直径り
の孔4のあいたスリット4を通し移動させることにより
ノズル1の融体3が通る孔4の大きさが変わりノズルl
の開口部から冷却ロール6、12a、 12b%またに
冷却ベルトlOの上に噴出される融体3の幅寸法は、孔
4による開口部の長さに相当し、薄帯7の最大幅寸法は
孔4の直径りの位置で得られる。史にスリット5を同方
向に移割させると、薄帯幅方向に対するノズル開口部が
変化し、それにつれて開口部から冷却ロール6、12a
、 12bまたは冷却ベル) 10の上に噴出される融
体3の幅方向が順次大きくなる。このため孔4のあいた
スリット5を移動させることにニリ、その位置に応じて
薄帯7の幅寸法を連続的または段階的に変化できる。
このようにして孔4をもったスリット5を等速で移動し
た場合の非晶質磁性合金の薄帯7は第8図ζ;示す形状
となる。Lは1個の巻鉄心を巻取るに必要な銅帯の長さ
である0 第8図は巻始め部13f及び巻終り部13hの薄板の巾
寸法を中間部13gの薄板の巾寸法よりも小さくした薄
帯7を示し、第9図はこの薄帯7を巻層することによっ
て継鉄部及び脚部を略円柱状に成形したことを特徴とす
る鉄心ン示している。
しかしながら第5図における■−■断面の巻鉄心13の
断面は第9図に示すごとく巻線14a内径に近似しt疑
似円形断面となる様各薄帯幅の積層さrLfcものでそ
の積厚Tは薄帯最大幅りと同一となるが、各薄帯幅の巻
鉄心の磁路上の長さは、巻始め13f、積厚′/2部す
なわちこの巻鉄心の平均磁路長を有する部分であり、薄
帯最大幅りの部分13g9巻終す13hと積厚Tに近ず
くごとに増大する。したがってスリット5の送り連層を
順次遅くなる様制御することによりそれぞれの薄帯幅(
−おける巻鉄心1回巻の長さを有する非晶質磁性合金薄
帯7が得られ、これを巻型9に巻取ることにより疑似円
形巻鉄心が形成される。これらのスリットの送り速度は
巻鉄心の薄帯の板厚、積厚、形状及び−変化した冷却ロ
ーラー6、12a、 12b及び冷却ベル) 10の速
度から容易に算定され制御可能である。
また塩6図のX−X断面における鉄心断面は第1θ図に
示すごとく巻線16eの内径には1巻始め15i 、 
fi厚%1巻終1) 15gで形成される内周巻鉄心1
5eと巻始め15に、積厚141巻終り151で形成さ
れる外周巻鉄心15eに工って構成されるが、このよう
な断面をもつ三相変圧器用巻鉄心に使用される薄帯7の
製作は、まず内周巻鉄心15e用としてスリット5を孔
4を当初1零′から孔4の直径りまで順次、それぞれの
薄帯幅における巻鉄心1回巻の長さl有する薄帯7が得
られる悼制御烙れ友速度で移動させ、直径りの時点で、
融体3の噴出を停止することにより鉄心用薄帯材が得ら
れる。
同様にして内周巻鉄心15d用薄帯材が得られる。
ま念外周巻鉄心15C&:を内周巻鉄心15e又は15
d用薄帯材に引続いて、直径り点から更に孔4が減少す
る方向1ニスリツト5を求められる速度でs劾させるこ
と;;より同鉄心用薄情材が容易に得られる。
尚、本発明の製造装置における薄帯の幅寸法を変化させ
る工程は前述した実施例に限らず、他の方法により実施
することも可能である。
ま几、本発明は非晶質磁性合金薄帯を製造する場合に限
らず、けい素鋼帯などの、他の金属材の薄帯の製造する
装置についても適用できる。
[発明の効果] 本発明の巻鉄心用金属薄帯の製造装置は以上説明したよ
うに融体を急冷して、金属薄帯を製造するときに1巻鉄
心の断面形状を巻線内(窓)径に応じて、空隙の発生を
最小にさせるため各部の幅寸法を変化させる作業を同時
に行なえ、薄帯製造後、薄帯の幅寸法を変化させるため
の切断(スリット)加工を行なう必要がなく、また同材
が製造された直後、何の加工を加えることなく、薄帯の
産出直後の延長工程上で巻型等に巻取ることにより、所
定の断面形状を有する巻鉄心が容易に製作することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図に本発明の一実施例を示す鉄心製造装置の斜視図
、第2図乃至第4図は第1図の冷却ロールの具体例を示
す断面図、第5図は単相巻鉄心の斜視図、第6図は3相
鉄心の斜視図、第7図は薄帯の幅寸法を変化きせる工程
を示す説明図、第8図は薄帯を展開した平面図、第9図
は第5図の■−IX矢視断面説明図、第1O図は第6図
のX−X矢視断面説明図である。 1・・・ノズル     2・・・坩堝3・・・融体 
     4・・・孔 5・・・スリット    6・・・冷却口−/’7・・
・薄帯      8・・・巻軸9・・・巻型    
  lO・・・冷却ベルト11・・・ロール     
12・・・冷却口/’T・・・巻鉄心の積厚  t・・
・板厚14・・・巻線      17・・・融体噴出
口代理人 弁理士 則 近 憲 佑(ほか1名)第1図 第3図 第4図 第5図 第6図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、金属融体を貯蔵し、下部に設けられた細長の間隙か
    ら噴出させる坩堝と、前記間隙の下側に隣接して送行し
    、予め設けられた孔によつて前記金属融体の噴出巾を調
    整する可動成形板と、前記孔を通つて噴出された前記金
    属融体を急速に冷却して固形化しながら搬送する冷却搬
    送帯とを具備してなる鉄心製造装置。 2、巻始め部又は巻終り部の薄板の巾寸法を中間部の薄
    板の巾寸法よりも小さくした薄帯を巻層することにより
    、或いは巻始め部及び巻終り部の薄板の巾寸法を中間部
    の薄板の巾寸法より小さくした薄帯を巻層することによ
    つて継鉄部及び脚部を略半円柱状又は略円柱状に成形し
    たことを特徴とする鉄心。
JP19395284A 1984-09-18 1984-09-18 鉄心および鉄心製造装置 Pending JPS6173317A (ja)

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Cited By (4)

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