JPS63219112A - 電磁誘導機器用鉄心の製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、変圧器等に使用される電磁誘導機器用鉄心の
製造方法に係り、特にアモルファス磁性材料製の鉄心の
端面に塗料や接着剤を塗布し、硬化させ、被覆すること
による鉄心の内部ひずみを抑制するために好適な電磁誘
導機器用鉄心の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

一般に、アモルファス磁性材料を巻回し、または積層し
て必要な厚さに切断して形成した鉄心は、鉄損が優れて
いて省エネルギータイプの電磁誘導機器用鉄心として器
用されている。

反面、前記アモルファス磁性材料製の鉄心は、脆い性質
と、機械的ひずみに敏感な材質とを持っている。

そこで、前記鉄心の機械的ひずみを除去するため、約４
００℃で焼鈍する。

ところが、アモルファス磁性利料製の鉄心は焼鈍すると
、−ＭＫくなる性質がある。前記アモルファス磁性材料
製の鉄心が脆くなると、鉄心への巻線装備やその後の組
立作業等かやりにくくなる。

したがって、前記アモルファス磁性材料製の鉄心の端面
に塗料または接着剤を塗布し、該塗料や接着剤を硬化さ
せ、鉄心を固着処理する技術が提案されている。

しかし、従来技術では焼鈍前に、鉄心の端面に塗料や接
着剤を塗布し、該塗料や接着剤を鉄心の焼鈍温度で硬化
させ、固着するようにしている。

ところで、アモルファス磁性材料製の鉄心の固着処理用
の塗料や接着剤としては、有機系のものと、無機系のも
のとが考えられる。

前記有機系の塗料や接着剤は、硬化収縮がホさくかつ接
着力が強いという性質を持っている。しかし、アモルフ
ァス磁性材料製の鉄心の焼鈍温度は／１．　Ｏ０℃前後
であり、焼鈍前に鉄心の端面に前記有機系の塗料や接着
剤を塗布し、前記鉄心を４００℃前後の温度で焼鈍する
と、前記有機系の塗料や接着剤が鉄心の内部の奥深くま
で浸透する。

一方、無機系の塗料や接着剤は硬化後、硬い被膜を形成
し、アモルファス磁性材料製の鉄心と馴染まない。また
、無機系の塗料や接着剤はアモルファス磁性材料製の鉄
心の焼鈍温度である４００°Ｃから常温までの温度差が
あると、鉄心と無機系の塗料や接着剤との熱膨張係数の
違いにより、鉄心の内部ひずみが大きくなり、アモルフ
ァス磁性材料製の鉄心の鉄損特性が損われる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述のごとく、従来技術ではアモルファス磁性材料製の
鉄心の焼鈍前に、鉄心の端面に塗料や接着剤を塗布し、
硬化させ、固着処理するようにしている。その結果、ア
モルファス磁性材料製の鉄心の被覆に適する有機系の塗
料や接着剤を鉄心の端面に塗布した後、鉄心を４００°
Ｃ前後の温度で焼鈍すると、前記有ｍＭの塗料や接着剤
が鉄心の内部に例えば５ｍｍ等、奥深くまで浸透するの
で、結局鉄心の内部ひずみが大きくなる問題があった。

なお、無機系の塗料や接着剤は、前述のごとく、アモル
ファス磁性利料製の鉄心と馴染まず、かつ熱膨張係数の
違いによる鉄心の内部ひずみが大きくなるので、適切で
はない。

本発明の目的は、前記従来技術の問題を解決し、硬化収
縮が小さくかつ接着力が強い性質を有する有機系の塗料
や接着剤を使用し、かつアモルファス磁性材料製の鉄心
の内部ひずみを著しく小さく抑制しつつ、鉄心の端面を
固着処理し得る電磁誘導機器用鉄心の製造方法を提供す
ることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

前記目的は、アモルファス磁性材料製の鉄心を焼鈍後、
温度が低下した時点で、前記鉄心の端面にのみ塗料や接
着剤を塗布し、該塗料や接着剤を硬化させ、前記鉄心の
端面を固着処理することにより、達成される。

〔作用〕

本発明では、アモルファス磁性材料製の鉄心の焼鈍温度
である約４００°Ｃよりも低下した鉄心温度、すなわち
例えば２００±５０℃の温度で鉄心の端面に塗料や接着
剤を塗布し、硬化させるようにしているので、硬化収縮
が小さくかつ接着力が強い有機系の塗料や接着剤を使用
しても、該塗料や接着剤が鉄心の内部に深く浸透しない
。したがって、本発明では塗料や接着剤が浸透すること
によって生じる鉄心の内部ひずみを著しく小さく抑制し
つつ、アモルファス磁性材料製の鉄心を固着処理するこ
とができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面により説明する。

第１図は本発明方法の第１の実施例を示す工程図、第２
図および第３図はそれぞれ塗料や接着剤の塗布時の鉄心
温度を例示した図、第４図はこの第１の実施例の製造方
法を実施するための装置の一例を示す系統図、第５図は
製品の斜視図である。

この第１の実施例では、第１図に示すように、工程Ａに
おいてアモルファス磁性材料により巻き鉄心または積層
鉄心を形成する。

次に、第４図に示すように、アモルファス磁性材料製の
鉄心１をコンベア１０上に載置し、加熱炉内に搬送する
。

ついで、第１図に示す工程Ｂでは鉄心１を焼鈍し、鉄心
１の機械的ひずみを除去する。

前記鉄心］の焼鈍は、第４図に示すように、鉄心１を焼
鈍用予備加熱炉１］→焼鈍用本加熱炉１２の順に入れて
行う。前記焼鈍用予備加熱炉１１にはヒータ１３が設置
され、焼鈍用本加熱炉１２にはヒータ１４が設置されて
いる。焼鈍用予備加熱炉１１では、２００〜３００°Ｃ
に加熱されたＮ２雰囲気中で鉄心１を約１時間３０分入
熱する。次に、焼鈍用本加熱炉１２ては４００℃前後に
加熱されたＮ２雰囲気中で、予熱された鉄心１をさらに
約１時間３０分、本加熱し、焼鈍する。

前記鉄心１を焼鈍後、コンベア１０により第４図に示す
ごとく、加熱炉に付設された徐冷室１５に送り、徐冷す
る。

徐冷の過程で、第１図に示す工程Ｃでは鉄心１の両側の
端面にのみ、塗料や接着剤を塗布する。

なお、図面では鉄心１の端面に塗布するものについて、
接着剤を代表させて示している。

前記塗料や接着剤の塗布は、第４図に示すように、鉄心
１をＮ２雰囲気中の徐冷室１５に約１時間３０分入れ、
徐冷した後に行う。前記徐冷室］５には、塗料や接着剤
の自動塗布装置が配備されている。

この自動塗布装置は、第４図に示すごとく、塗料や接着
剤の溶解装置１６と、これに接続された塗料や接着剤の
供給配管１７と、この供給配管１７を介して鉄心１の端
面の四方に配置された塗料や接着剤のスプレーノズル１
８とを備えて構成されている。

そして、この自動塗布装置では溶解装置１６により塗料
や接着剤を溶解し、温度が約２００　’Ｃの液状の塗料
や接着剤を加圧しつつ供給配管１７を通じてスプレーノ
ズル１８に供給し、該スプレーノズル１８により鉄心１
の端面に吹き伺けて塗布するようになっている。

前記鉄心１の端面に塗料や接着剤を塗布する時の、鉄心
温度は２００±５０’Ｃがよく、第２図に示す例では鉄
心温度２５０℃で塗布し、第３図に示す例では鉄心温度
１５０　’Ｃで塗布するようにしている。

塗料や接着剤には、硬化収縮が小さくかつ接着力が強い
有機系のものを使用する。なかでも、ホットメル１〜系
接着剤やエポキシ系接着剤は、柔軟性に優れているので
、特に好ましい。前記ホラ１ヘメルト系接着剤としては
、例えば熱軟化点１５０℃、溶融点１８０℃のフェノキ
シ樹脂があり、その化学構造式を第７図に示す。

塗料や接着剤として、無機系のものは硬化収縮が大きく
、また鉄心１との馴染みが悪いので、鉄心１の内部ひず
みが大きくなり、好ましくない。

前記鉄心１の端面に、鉄心温度が２００±５０℃におい
て有機系の塗料や接着剤を塗布することにより、該塗料
や接着剤は鉄心１の内部に１〜２ｍｍ程度しか浸透しな
い。なお、塗料や接着剤が鉄心１の内部の奥深くまで浸
透すると、鉄心１の内部ひずめが大きくなる。

ついで、第１図に示す工程りでは前記鉄心１の端面に塗
布した塗料や接着剤を、鉄心１の余熱を利用して硬化さ
せる。

前記塗料や接着剤の硬化は、鉄心１を第４図に示す徐冷
室１５に入れて行う。この徐冷室１５内のＮ、雰囲気中
に鉄心１を、塗料や接着剤を塗布後、約２時間入れて徐
冷し、硬化させる。

前記鉄心１が徐冷されると、鉄心温度７０〜９０′Ｃで
鉄心］の端面に、塗料や接着剤が硬化しかつ弾力性を持
った被膜２が形成される。したがって、鉄心１の端面ば
前記被膜２により被覆され、アモルファス磁性材料製の
鉄心１の脆い性質がカバーされる。

前記鉄心１の端面に塗布された塗料や接着剤の硬化後、
第４図に示すように、鉄心１を徐冷室］５から取り出し
、常温まで自然冷却し、コンベア１０により巻線装備用
の設備へ送る。

ついで、第１図に示す工程Ｅでは、前記常温まで冷却し
た鉄心１の両側に巻線３を装備する。

この段階では、鉄心１の端面が、塗料や接着剤が硬化し
た皮膜２により固着処理され、アモルファス磁性材料製
の鉄心１の脆い性質が改善されているため、鉄心］に損
傷を与えることなく巻線装備やその後の組立作業を行う
ことが可能となる。

第５図はアモルファス磁性材料製の鉄心１を焼鈍後、鉄
心］の両側の端面に塗料や接着剤を塗布し、該塗料や接
着剤を硬化させて被膜２を形成した後、巻線３を装備し
た製品４を示している。

この第１の実施例によれば、鉄心１を焼鈍後、徐冷し、
鉄心温度２００±５０’Ｃに低下した時点で、鉄心１の
端面に塗料や接着剤を塗布し、硬化させるようにしてい
るので、有機系の塗料や接着剤を使用しても、該塗料や
接着剤が鉄心］−の内部に深く浸透しないので、鉄心１
の内部ひずみを小さく抑えることができる。

また、鉄心１の徐冷の過程で鉄心］の端面に塗料や接着
剤を自動塗布装置により塗布し、鉄心１の余熱を利用し
て塗料や接着剤を硬化させるようにしているので、前記
工程Ｂ−Ｄの自動化およびライン化を図ることができる
。

第６図はアモルファス磁性材料で形成された鉄心の鉄損
特性を示す図である。

この第６図より、鉄心を焼鈍後、鉄心の端面に塗料や接
着剤を塗布し、硬化させ、固着処理した鉄心の鉄損特性
が優れていることが分かる。

次に、第８図は本発明方法の第２の実施例を示す工程図
、第９図は前記第２の実施例の製造方法を実施するため
の装置の一例を示す系統図である。

これらの図に示す第２の実施例ではアモルファス磁性材
料製の鉄心１を第９図に示すコンベア１０により加熱炉
に入れる。

ついで、第８図に示す工程Ｆで前記鉄心１を焼鈍する。

焼鈍条件は、前記第１の実施例の工程Ｂと同様である。

続いて、第９図に示す加熱炉に付設された徐冷室１５内
で約２時間徐冷する。

前記鉄心１を徐冷後、徐冷室１５から取り出し、自然冷
却により鉄心１をいったん常温まで冷却する。

ついで、第８図に示す工程Ｇで鉄心］の端面に塗料や接
着剤を塗布する。

塗料や接着剤の塗布手段としては、第９図に示す実施例
では刷毛１９により手作業で行っているが、第４図に示
すような自動塗布装置を使用してもよい。

塗料や接着剤としては、前記第」の実施例と同様、有機
系のものを使用する。この有機系の塗料や接着剤のなか
でも、ポリサルフィド樹脂を２０〜４０％含有し、かつ
変性させたエポキシ系接着剤を使用すると、特に硬化収
縮の影響を避けることができて好ましい。

この第２の実施例では、鉄心１の端面に塗料や接着剤を
塗布した後、第８図に示す工程Ｈで鉄心１を再び加熱し
、前記塗料や接着剤を硬化させる。

前記鉄心］−を再度加熱する場合し±、鉄心１を第９図
に示す硬化炉２０に入れ、約１，００℃に加熱し、塗料
や接着剤を硬化させ、鉄心１の端面に塗料や接着剤によ
る被膜２を形成する。

この第２の実施例では鉄心１を焼鈍後、いったん常温ま
で冷却し、ついで鉄心］の端面に塗料や接着剤を塗布し
、再び加熱して硬化させるようにしているので、塗料や
接着剤の鉄心内部への浸透により一層浅くでき、かつ接
着能を高めることが可能となる。

前記鉄心１の端面に塗布された塗料や接着剤を加熱・硬
化後、鉄心１を硬化炉２０から取り出し７、自然冷却す
る。

前記鉄心１を再び常温まで冷却した後、第８図に示す工
程■で鉄心１の両側に巻線３を装備する。

以上の工程Ｆ〜■を経ることによって前記第５図に示す
製品４を得る。

この製品４も鉄心１を焼鈍後、徐冷し、鉄心温度が低下
した時点で、塗料や接着剤を塗布し、これを硬化して被
膜２を形成しているので、鉄損特性が良好なものとなる
。

〔発明の硬化〕 以」＝説明した本発明では、アモルファス磁性材料製の
鉄心を焼鈍後、徐冷し、焼鈍温度である約４００　’Ｃ
よりも低下した鉄心温度で鉄心の端面にのみ塗料や接着
剤を塗布し、硬化させるようにしているので、硬化収縮
が小さくかつ接着力が強い有機系の塗料や接着剤を使用
しても、該塗料や接着剤が鉄心の内部に深く浸透しない
。したがって、本発明によれば塗料や接着剤が浸透する
ことによって生じる鉄心の内部ひずみを著しく小さく抑
制しつつ、アモルファス磁性材料製の鉄心を固着処理し
得る硬化がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の第１の実施例を示す工程図、第２
図および第３図はそれぞれ塗料や接着剤の塗布時の鉄心
温度を例示した図、第４図はこの第１の実施例の製造方
法を実施するための装置の一例を示す系統図、第５図は
製品の斜視図、第６図はアモルファス磁性材料で形成さ
九た鉄心の鉄損特性を示す図、第７図はフェノキシ樹脂
の化学構造を示す図、第８図は本発明方法の第２の実施
例を示す工程図、第９図は前記第２の実施例の製造方法
を実施するための装置の一例を示す系統図である。 １　・鉄心、２・・・塗料や接着剤が硬化して形成され
た被膜、３・巻線、４・・・製品、１０・・・コンベア
、１］・・鉄心の焼鈍用予備加熱炉、１２・同焼鈍用本
加熱炉、１５・・・同徐冷室、１６・・塗料や接着剤の
溶解装置、１７・・同供給配管、１８・・同スプレーノ
ズル、１９・・・同刷毛、２０・・・同硬化炉。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、アモルファス磁性材料製の鉄心を焼鈍後、温度が低
   下した時点で、前記鉄心の端面にのみ塗料や接着剤を塗
   布し、該塗料や接着剤を硬化させ、前記鉄心の端面を固
   着処理することを特徴とする電磁誘導機器用鉄心の製造
   方法。 ２、焼鈍後の鉄心の余熱を利用して前記塗料や前記接着
   剤を硬化させることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の電磁誘導機器用鉄心の製造方法。 ３、特許請求の範囲第１項において、前記鉄心を焼鈍後
   、いったん常温付近まで徐冷し、ついで鉄心の端面に塗
   料や接着剤を塗布し、ついで加熱して前記塗料や接着剤
   を硬化させることを特徴とする電磁誘導機器用鉄心の製
   造方法。 ４、特許請求の範囲第１項において、前記鉄心の端面に
   ホットメルト系接着剤を塗布することを特徴とする電磁
   誘導機器用鉄心の製造方法。 ５、特許請求の範囲第１項において、前記鉄心の端面に
   エポキシ系接着剤を塗布することを特徴とする電磁誘導
   機器用鉄心の製造方法。