JPS6238845B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えばドイツ連邦共和国実用新案登
録第7403587号明細書から公知であり、相互連結
されている薄板から成る複数の成層化された鉄心
部分から成つており、その際該鉄心部分は継目を
介して相当に当接されている、変成器、チヨーク
コイル等用の成層鉄心に関する。

本発明は、磁力線が転向する、成層鉄心の継目
において磁力線を一様に分布する問題があるとい
う認識から出発している。磁力線が常時最短路を
とるようにすることにより鉄心の接合個所の角の
部分で磁力線密度が増加され、従つて飽和にな
り、この結果焼損およびうず電流損を来す局地的
な加熱が生じる。

本発明の課題はこの欠点を回避し、継目の角部
分の磁力線密度の増加および飽和、従つて局地的
な加熱およびうず電流損が回避される鉄心を提供
することである。

この課題は本発明によれば、次のようにして解
決される。すなわち、２つの相互に当接されてい
る鉄心部分の継目は、該鉄心部分の間に変化する
すき間が生じるように、相互に斜めに延在してお
り、その際比較的大きい磁力線路の領域において
前記隙間が比較的僅かな間隔をとりかつ磁力線路
の長さが小さくなるにしたがつて前記隙間の間隔
が大きくなつていくようにし、その際２つの隣接
する鉄心部分の継目が１乃至６分の角度を成して
相互に斜めに延在しているようにする。

即ち最短路において最大の空隙が形成されなけ
ればならず、一方で最長路において継目を相互に
当接できる。これにより磁力線は継目全体で少な
くとも近似的に一様に分布されるようになる。

実公昭34−6518号公報から、継目の間に可変の
すき間を設けた変圧器が公知である。そこには、
磁力線が当接部の鉄心を通り、電流が増加する
と、その部分は飽和し、すき間の空間を漏洩磁束
として通るようになる、作用効果が記載されてい
る。ところがこの公報に開示されている鉄心は−
図からも明らかであるように−磁気回路に沿つた
方向で分割された成層鉄心を構成する薄板から成
るものでなく、磁気回路に沿つた方向で１枚の薄
板を成層して形成されており、すなわち個別の薄
板、したがつてこれら薄板から成る鉄心のすべて
の脚部領域およびヨーク領域は一体になつてい
る。これに比して本発明の鉄心は、継目を介して
互いに向き合つている、複数の鉄心から構成され
ている。この形式の継目は上記公報の鉄心には存
在しない。というのはこの公報では−既述のよう
に−全体の鉄心は分割されていない薄板の成層体
から成つているからである。

さらにこの公報は本発明とは思想的に全く異な
つている。その理由は斜欠部５は、磁力線が比較
的短い磁路の領域においてヨーク端部から中央の
脚部に移行することができないような大きな角度
を有しているからである。このことは上記公報に
おいても望ましくない。というのは磁力線は、中
央の脚部に接しているヨーク端部の尖端の領域に
おいて、そこに飽和が発生するようになつている
からである。

本発明のすき間によつて丁度逆のことが実現さ
れるべきである。即ち本発明のすき間は、継目の
領域において局所的な飽和を来すおそれがある磁
力線乃至磁束の集中化が発生しないように継目面
全体にわたつて磁力線の近似的に一様な分布が保
証されるようにするものである。これにより鉄心
における損失、したがつてまた必要な磁化コスト
が低減される。したがつて上記公報の場合のよう
に、本発明はすき間により、漏洩磁束として通る
ようにしようとするものではない。

継目面全体にわたつて磁界乃至磁力線乃至磁束
の少なくとも近似的に一様な分布を得るために、
本発明のすき間は、小さな角度を有するものでな
ければならない。このことは、すき間が単に、磁
力線路の長さが種々異なることにより鉄心に生じ
る種々異なつた磁気抵抗を補償することができる
ようにするために必要なのである。角度が著しく
大きく設定されると、磁力線路の長さが比較的長
い領域において磁力線の排除が生じ、その結果磁
力線の集中化が起こるので、これにより付加的な
磁化コストが必要になる。しかし既述のように、
このような集中化は本発明によつて回避されるべ
きである。

以上のように、上記公報に示された斜欠部５は
本発明のすき間とは異なり、殊に上記公報の斜欠
部５の傾斜角度は、本発明のすき間の角度とは全
く別のオーダになつている。上記公報に図示の斜
欠部５は少なくとも近似的に45゜の角度を有し、
これに対して本発明のすき間は１乃至６分の角度
を有している。したがつて本発明の実施例の、互
いに向き合つた２つの継目間の角度は、上記公報
に図示の斜欠部５の角度の少なくとも1/450であ
る。したがつて角度が異なつているオーダの間に
は大きな隔たりがある。

継目の各々の断面において、継目上にすきまに
よつて生じる磁気抵抗と磁力線路の長さとの積が
少なくとも近似値的に同じ大きさであると有利で
ある。

継目乃至分割面の間に設けられた中空空間に例
えば絶縁材料、接着材等のような他の材料を充填
すると有利であり、これにより楔形に延在する中
空空間における腐食乃至錆形成が回避できるか乃
至本発明による鉄心をチヨークコイルとしても使
用できる。

次に本発明を図面を用いて詳細に説明する。

成層鉄心は３つの鉄心部分１，２，３から成つ
ている。そのうち鉄心部分１および３は巻回それ
から引続く分離によつて形成されており、鉄心２
は打抜きおよび薄板部分を重ね合つて成層化する
ことにより形成されている。この部分はそれから
磁気的に無効な領域４の領域においてリベツト５
および６を介して、相互に連結されている。

各々の鉄心部分は、各々別の鉄心部分に対向す
る領域に継目を有する。即ち鉄心部分１は鉄心部
分２に対して２つの継目１ａおよび１ｂを有し、
鉄心部分２は鉄心部分１の継目に対向する継目２
ａおよび２ｂ、更に鉄心部分３の継目３ａおよび
３ｂに対向する継目２ｃおよび２ｄを有してい
る。

継目１ａおよび１ｂ並びに３ａおよび３ｂは有
利には１−６分位の角度の傾斜を有し、これによ
り継目の間に変化可能なすきま７，８，９，１０
が形成される。その際変化可能なすき間、または
可変のすき間とは次のように理解される。すなわ
ち２つの隣接する鉄心部分の互いに向かいあつた
継目は、互いに斜めに延在しており、これら２つ
の継目間に存在する間隔は、継目の深さに関して
変化する。これにより継目において常時最短距離
を選択する、即ちＣ形の鉄心部分１および３の内
側の領域から中央鉄心２へ移行（およびその反対
方向）しようとする磁力線に対して継目に大きな
抵抗が形成され、これにより磁力線が外側の方向
にも拡がり、従つて最短路に相応する領域におけ
る集中が回避される。即ち局部的な過熱や飽和が
回避され、継目における磁力線の一様な分布が行
なわれる。磁力線Ａ，Ｃの短めの磁路は大きなす
きまの領域に、長い方の磁力線Ｂ，Ｄの最長磁路
は最も短いすきまの領域に形成されるか乃至設定
されることがわかる。

継目１ａ，１ｂ，３ａおよび３ｂに傾斜が設け
られているのと同じ方法で継目２ａおよび２ｂ，
２ｃおよび２ｄにも傾斜を設けることができるか
または中央鉄心２の後者の継目にのみ傾斜を設け
ることができる。傾斜が、磁力線路の長さと継目
１ａ，２ａ／１ｂ，２ｂ／２ｃ，３ａ／２ｄ，３
ｂの各々の領域の抵抗との積が少なくとも近似的
に同じ大きさであるかまたは少なくとも短い方の
磁力線の領域における抵抗が拡大されるように選
択されていると有利である。

本発明は図示の実施例に限定されるものではな
く例えば、横方向ヨーク並びに側方脚、場合によ
り直方体形の中央脚または別様に構成された成層
鉄心から成るような変成器にも関する。その際本
発明にとりヨークおよび／または鉄心が相互に内
部係合されているかかどうかは問題でない。

第２図に部分的に示されている変成器用鉄心に
おいて２つの鉄心脚１１，１２および鉄心中間部
分とも称することのできる鉄心部分１３が示され
ている。鉄心脚１１，１２は成層化された個別薄
板１１ａ，１２ａから成り、ヨーク中間部分は複
数の成層化された個別薄板１３ａから形成されて
いる。この鉄心は例えば各々相互にはり合せでき
る。鉄心部分１１，１２および１３の薄板状の層
は、それらが格子形で交差される、即ちお互いに
直角になるように設けられている。

しかし個別薄板を相互に溶接により結合するこ
ともできる。

鉄心部分１１，１２および１３は継目１１ｃ，
１３ｃ並びに１２ｃ，１３ｂを介してお互い対向
しており、その際個々の継目１１ｃおよび１３ｃ
乃至１２ｃおよび１３ｂの間に可変の磁気抵抗が
存在する。この抵抗はこの実施例においては可変
のすきま１４によつて形成されている。この間隔
はそれが短い方の磁力線路Ｅの領域において最も
大きく、最長の磁力線路Ｆの領域において最小で
あるように設定されている。その際更に薄板体を
お互いに接合乃至接着することができる。

しかし薄板層１１ａ，１２ａおよび１３ａを同
じ平面に延在せしめること、即ちお互いに平行に
設けることもできる。

有利にはお互いに１−６分の角度に設けられて
いる継目１１ｃ，１３ｃおよび１２ｃ，１３ｂは
有利には研削により形成され、研削まくれは後で
除去される。このことは例えばラツプ仕上げによ
り行うことができる。つまり継目は研削された後
付加的にラツプ仕上げにより精密に加工すること
ができる。ラツプ仕上げにより継目の表面および
測定精度が改良される。しかし継目の形状はこの
ラツプ仕上げによつて変化しない。ラツプ仕上げ
によつて表面の品質が改善される、例えば表面の
粗さが低減されるにすぎない。更にラツプ仕上げ
によつて場合に応じて研削によりその前に形成さ
れた、個別の薄板間の接続は除去され、薄板間の
磁気短絡は防止される。即ちこれに対して同一の
鉄心部分の個別薄板間において（薄板は相互に絶
縁されている）、例えば研削過程によつて生じる
金属的な接続が形成されてもラツプ仕上げにより
このような金属的な接続が除去され磁力線が１つ
の鉄心から別の鉄心へ移行することはなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による成層鉄心の斜視略図、第
２図は本発明の成層鉄心の別の実施例を示す部分
斜視略図である。 １，３，１１，１２……鉄心部分、２，１３…
…中央鉄心、１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂ，２ｃ，２
ｄ，３ａ，３ｂ，１１ｃ，１２ｃ，１３ｃ，１３
ｂ……継目、７，８，９，１０，１４……すき
ま、１１ａ，１２ａ，１３ａ……薄板部分、Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ……磁力線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 相互に連結されている薄板から成る複数の成
   層化された鉄心部分から成つており、その際該鉄
   心部分は継目を介して相互に当接されている、変
   成器、チヨークコイル用鉄心において、 ２つの相互に当接されている鉄心部分１，２，
   ３；１１，１２，１３の継目１ａ，２ａ／１ｂ，
   ２ｂ／２ｃ，３ａ／２ｄ，３ｂ／１１ｃ，１３
   ｃ／１２ｃ，１３ｂは、該鉄心部分の間に変化す
   るすき間７，８，９，１０，１４が生じるよう
   に、相互に斜めに延在しており、その際比較的大
   きい磁力線路Ｂ，Ｄ，Ｆの領域において前記すき
   間が比較的僅かな間隔をとりかつ磁力線路の長さ
   が小さくなるにしたがつて前記すき間の間隔が大
   きくなつていくようにし、その際２つの隣接する
   鉄心部分１，２，３；１１，１２，１３の継目１
   ａ，２ａ／１ｂ，２ｂ／２ｃ，３ａ／２ｄ，３
   ｂ／１１ｃ，１３ｃ／１２ｃ，１３ｂが１乃至６
   分の角度を成して相互に斜めに延在していること
   を特徴とする成層鉄心。 ２ 継目１ａ，２ａ／１ｂ，２ｂ／２ｃ，３ａ／
   ２ｄ，３ｂ／１１ｃ，１３ｃ／１２ｃ，１３ｂの
   各々の断面において、継目上にすきま７，８，
   ９，１０／１４によつて生じる磁気抵抗と磁力線
   路の長さとの積が少なくとも近似値的に同じ大き
   さである特許請求の範囲第１項記載の成層鉄心。 ３ 継目乃至分割個所１ａ，２ａ／１ｂ，２ｂ／
   ２ｃ，３ａ／２ｄ，３ｂ／１１ｃ，１３ｃ／１２
   ｃ，１３ｂの間に存在する中空空間７，８，９，
   １０／１４に別の材料を充填した特許請求の範囲
   第１項または第２項記載の成層鉄心。 ４ 脚部とヨーク部とから組み合わされて成つて
   おり、ヨーク部は直方体形状に構成されておりか
   つ脚部および／またはヨーク部の継目は斜めにな
   つている特許請求の範囲第１項から第３項までの
   いづれか１項記載の成層鉄心。 ５ 継目１ａ，２ａ／１ｂ，２ｂ／２ｃ，３ａ／
   ２ｄ，３ｂ／１２ｃ，１３ｂ／１１ｃ，１３ｃ
   は、一定の角度で相互に延在する特許請求の範囲
   第１項から第４項までのいづれか１項記載の成層
   鉄心。 ６ 継目１ａ，２ｂ／１ｂ，２ｂ／２ｃ，３ａ／
   ２ｄ，３ｂ／１２ｃ，１３ｄ／１１ｃ，１３ｃは
   比較的長い磁力線路Ｂ，Ｄ，Ｆの領域においては
   内部で接触する特許請求の範囲第１項から第５項
   までのいづれか１項記載の成層鉄心。