TWI656545B - Transformer and amorphous ribbon - Google Patents

Abstract

本發明之目的在於，提供一種具有占積率提高之鐵心之變壓器。 為了解決上述課題，作為本發明之一例之變壓器之特徵在於：其係具有捲鐵心、及捲繞於捲鐵心之線圈者，且捲鐵心於該捲鐵心之寬度方向上並排有2個以上金屬構件，金屬構件中之第1金屬構件經由薄於第1金屬構件之接合部而與第2金屬構件接合。

Description

變壓器與非晶質薄帶

本發明係關於一種變壓器、鐵心及非晶質金屬薄帶。

於專利文獻1(日本專利特開昭58-74029號公報)中，記載有如下內容：「提供一種寬幅積層非晶質體之製造裝置，其將沿寬度方向並排有複數片之窄幅薄板狀之第1群非晶質體與第2群非晶質體之間接著並按特定長度切斷，然後將兩群非晶質體之間熔接」。(說明書第1頁右欄第18行起至第2頁左上欄第2行)。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開昭58-74029號公報

使用變壓器用鐵心中之捲鐵心者係將所積層之鐵心材料之一部分打開，於打開部分插入經捲繞之線圈。其後，將鐵心材料中之打開部分包裹起來。

使用非晶質磁性薄帶(以下，亦稱之為非晶質薄帶、非晶質材或非晶質金屬薄帶)作為鐵心材料之捲鐵心被稱為非晶質捲鐵心或被簡稱為非晶質鐵心。

隨著具有非晶質鐵心之非晶質變壓器之大容量化，流至鐵心之磁通 密度變大，因此需要使鐵心大型化。要使鐵心大型化，可考慮增大鐵心之厚度或寬度。

於僅增大鐵心之厚度之情形時，鐵心之厚度方向變大，故而不佳。又，鐵心之自重變大，而承受自重之面積係鐵心之寬度，故隨著厚度變大，鐵心所受到之應力變大，鐵心會發生變形，從而導致鐵心之磁特性下降。

另一方面，可考慮採用寬度較大之非晶質薄帶。然而，非晶質薄帶具有如下製造步驟：使熔融後之非晶質金屬材料與冷卻後之輥構件接觸，以一面進行急速冷卻一面進行薄化擴展。

因此，必須同時進行熔融後之非晶質金屬材料之冷卻步驟及擴展步驟，故而原理上，難以製造寬度較大之非晶質薄帶。實際製造之非晶質薄帶之寬度係數十mm至200mm左右之寬度。

需冷卻及擴展之寬度大於上述寬度的非晶質薄帶會於厚度或大小上產生差異。於將在厚度或大小上具有較大差異之非晶質薄帶作為鐵心之情形時，鐵心內之厚度方向或徑向之空隙之量增加，鐵心之占積率變低，從而作為鐵心之性能容易下降。因此，難以製造寬度大於非晶質薄帶之寬度之非晶質鐵心。

於專利文獻1中，記載有一種非晶質金屬構件，其將沿寬度方向並排之第1群非晶質體與第2群非晶質體接著，並將第1群非晶質體與第2群非晶質體之末端部及中間面熔接。

鐵心之磁特性與鐵心之占積率相關，因此使非晶質薄帶彼此儘量靠近為佳。然而，非晶質薄帶之長邊方向之外形並未成為直線形狀，而是具有被稱為起伏之曲線形狀，因此，必須將起伏考慮在內而使之靠近。

關於該起伏，即便為品質較好之非晶質薄帶，有時相較於非晶質薄帶規格上之寬度亦會具有亞毫米程度(0.1至0.9mm左右)之誤差。於品質較好之情形時，該誤差為0.1mm左右以下。

又，若使該起伏彼此之距離靠近而使該起伏彼此重疊，則會與不重疊部分於厚度上產生差，由此會導致鐵心之厚度方向之占積率下降。又，若以該起伏不重疊之方式使非晶質薄帶彼此分開，則間隙變大，從而會導致鐵心之寬度方向之占積率下降。

專利文獻1並未考慮到將沿寬度方向並排有第1群非晶質體及第2群非晶質體之非晶質薄帶並排之構造。

本發明之目的在於，提供一種具有占積率有所提高之鐵心之變壓器。

為了解決上述課題，作為本發明之一例之變壓器之特徵在於：其係具有捲鐵心、及捲繞於捲鐵心之線圈者，且捲鐵心於該捲鐵心之寬度方向上並排有2個以上金屬構件，金屬構件中之第1金屬構件經由薄於第1金屬構件之接合部而與第2金屬構件接合。

根據本發明，能夠提供一種並排之非晶質薄帶之占積率有所提高之變壓器。

10'a‧‧‧第1層

10'b‧‧‧第2層

10'c‧‧‧第1層

10'd‧‧‧接合

10'e‧‧‧第3層

10'n‧‧‧第n層

11a‧‧‧第1非晶質薄帶

11'a‧‧‧第1非晶質薄帶

11b‧‧‧第2非晶質薄帶

11'b‧‧‧第2非晶質薄帶

11c‧‧‧第1非晶質薄帶

11'c‧‧‧第1非晶質薄帶

11d‧‧‧第2非晶質薄帶

11'd‧‧‧第2非晶質薄帶

11e‧‧‧第1非晶質薄帶

11'e‧‧‧第1非晶質薄帶

11f‧‧‧第2非晶質薄帶

11'f‧‧‧第2非晶質薄帶

11g‧‧‧第1非晶質薄帶

11'g‧‧‧第1非晶質薄帶

11h‧‧‧第2非晶質薄帶

11'h‧‧‧第2非晶質薄帶

11i‧‧‧起伏

11'I‧‧‧第2非晶質薄帶

11'j‧‧‧第1非晶質薄帶

11'k‧‧‧第1非晶質薄帶

11'l‧‧‧第2非晶質薄帶

11'm‧‧‧第3非晶質薄帶

20a‧‧‧第1層

20b‧‧‧第2層

20n‧‧‧接合部

21‧‧‧接合部

21a‧‧‧接合部

21'a‧‧‧接合部

21'b‧‧‧接合部

21'c‧‧‧接合部

21'd‧‧‧接合部

21'e‧‧‧接合部

21'f‧‧‧接合部

21'g‧‧‧接合部

21n‧‧‧接合部

22‧‧‧空隙

22b‧‧‧接合部

22c‧‧‧接合部

22d‧‧‧接合部

22e‧‧‧接合部

22f‧‧‧接合部

22f'‧‧‧熔接部

22g‧‧‧中央部

30‧‧‧組裝體

30a‧‧‧外鐵心

30b‧‧‧內鐵心

30c‧‧‧內鐵心

30n‧‧‧第n層

40a‧‧‧線圈

40b‧‧‧線圈

40c‧‧‧線圈

41a‧‧‧熔接痕

41b‧‧‧熔接痕

41c‧‧‧熔接痕

41d‧‧‧熔接痕

100a‧‧‧電極

100b‧‧‧電極

110‧‧‧絕緣台

c1‧‧‧轉角部

c2‧‧‧轉角部

w1‧‧‧距離

w2‧‧‧間隙

w3‧‧‧直徑

x‧‧‧軸

y‧‧‧軸

z‧‧‧軸

圖1係表示本發明之實施形態之包含三相三線(three-phase three-wire)之鐵心與線圈之組裝體的立體圖。

圖2係將本發明之實施例之非晶質薄帶積層，表示鐵心之構成之立體 圖。

圖3係本發明之實施例之非晶質薄帶之剖視圖。

圖4係表示非晶質薄帶之起伏之例之俯視圖。

圖5係表示本發明之實施例之非晶質薄帶的接合狀態之俯視圖。

圖6係本發明之實施例之非晶質薄帶的接合部之剖視圖。

圖7係表示本發明之實施例之非晶質薄帶的接合方法之一例之圖。

圖8係表示本發明之實施例之非晶質薄帶的接合方法之每個步驟之接合截面之圖。

圖9係本發明之實施例之接合後的非晶質薄帶之截面圖像。

圖10係表示本發明之實施例之非晶質薄帶的接合方法之一例之圖。

圖11係表示本發明之實施例之非晶質薄帶的接合方法之一例之圖。

圖12係表示本發明之實施例之非晶質薄帶的接合方法之一例之圖。

以下，使用圖式對實施例進行說明。再者，於所有圖中，對具有相同功能之構件標附相同符號，並省略其重複說明。

於以下之實施形態中，為了方便起見，必要時會分為複數個部分或實施形態進行說明，但除特別說明之情況以外，其等存在一者為另一者之一部分或全部之變化例、詳情、補充說明等之關係，而並非互不相關。

又，於以下之實施例中，提及要素之數等(包括個數、數值、量、範圍等)時，除特別明示之情形及原理上明確限定於特定數之情形等以外，並不限定於特定數，而可為特定數以上，亦可為特定數以下。

同樣地，於以下之實施例中，提及構成要素等之形狀、位置關係等時，除特別明示之情形及原理上明確認為並非如此之情形等以外，包括實 質上近似或類似於其形狀等之情形等。關於上述數值及範圍等，亦同樣如此。

使用圖1對本發明之實施形態進行說明。圖1係表示包含三相三線之三相三腳式非晶質鐵心與線圈之組裝體30的立體圖。組裝體30分別於外鐵心30a及內鐵心30b捲繞有線圈40a，於內鐵心30b及內鐵心30c捲繞有線圈40b，於內鐵心30c及外鐵心30a捲繞有線圈40c。外鐵心30a係捲繞於內鐵心30b及30c之外周側之鐵心。

內鐵心30b之寬度方向為x軸方向，內鐵心30b之水平方向為y方向，內鐵心30b之鉛直方向為z軸方向。

組裝體30亦可應用於以絕緣油填滿組裝體30之油浸式變壓器、或以塑模樹脂覆蓋線圈40a、40b、40c之塑模變壓器。

再者，外鐵心30a、內鐵心30b、30c為捲鐵心，因此設置有包裹部分，但省略而未予圖示。

[實施例1]

使用圖2至圖5對實施例1進行說明。

於圖2中示出圖1所示之組裝體30所具有之內鐵心30b。又，圖2係未顯示線圈40a及線圈40b之圖。以內鐵心30b為代表例進行說明，但為外鐵心30a及內鐵心30c時，亦同樣適用。

於內鐵心30b並排有第1非晶質薄帶11a及第2非晶質薄帶11b。作為說明之一例，第1非晶質薄帶11a與第2非晶質薄帶11b的x方向之製品之規格寬度相同。作為一例，並排有2片製品規格為200mm之非晶質薄帶，因此內鐵心30b之寬度約為400mm。

此處，所謂「製品規格之寬度相同」，並非係指嚴格相同之寬度， 而為包括非晶質薄帶之製品規格為相同寬度的概念。即，製品規格為寬度200mm之非晶質薄帶視寬度之測定部位不同，有時會具有199mm或201mm等之部分，但仍指其等為相同寬度。簡單表述為相同寬度時亦同樣如此。關於起伏，將於下文使用圖4進行說明。

又，於非晶質薄帶11a與非晶質薄帶11b之間，沿徑向以特定間隔設置有接合部21。

雖未予圖示，但於轉角部c1與c2之間之平面部分，設置有將非晶質薄帶包裹起來之部分即包裹部。包裹方法可使用所謂之重疊法或階梯接縫法、或者將該等組合之方法。再者，亦可於轉角部c1及c2以外之其他平面部分設置包裹部。

於在轉角部c1或c2之曲面部未設置接合部21之情形時、或相較於平面部減少接合部21之數之情形時，非晶質薄帶不易產生褶皺。進而，藉由相較於平面部增大曲面部之接合部21之配置間隔，能夠使非晶質薄帶不易產生褶皺。藉此，能夠減小內鐵心30之曲面部之變形，從而能夠減小內鐵心30b之鐵損。

此處，所謂以轉角部c1及c2為代表之曲面部，係指於內鐵心30b之角部具有某曲率之區域。所謂平面部，係指設置於轉角部與其他轉角部之間之區域。再者，包裹部視包裹方法不同而具有不同曲率，非設置於鐵心30b之角部之包裹部包含於平面部之概念中。

將圖2之a-a'截面表示於圖3。圖3左側為a側，右側為a'側。

示出第1層非晶質薄帶20a，該第1層非晶質薄帶20a係第1非晶質薄帶11a及製品規格寬度與第1非晶質薄帶11a相同之第2非晶質薄帶11b藉由接合部21a連接配置而成。接合部21a係第1非晶質薄帶11a與第2非晶質薄帶 11b金屬接合之部分。

接合部21a係第1非晶質薄帶11a與第2非晶質薄帶11b之一部分藉由雷射或者電阻等熔接而接合之部分。接合部21a之接合方法並不特別限定於該等接合方法，若為雷射接合，則能夠藉由脈衝照射間歇地進行接合。

此外可使用點接合，此外亦可使用電阻接合。可連續地施加電阻，亦可間歇地施加電阻。進而，於間歇地施加電阻之情形時，亦能夠藉由點熔接進行接合。

於第1層非晶質薄帶20a之下之層，示出第2層非晶質薄帶20b。第2層非晶質薄帶20b係第1非晶質薄帶11c與第2非晶質薄帶11d接合而成。

其次，配置於從第1層非晶質薄帶20a數起為第n層之第n層非晶質薄帶20n係第1非晶質薄帶11e與第2非晶質薄帶11f藉由接合部21n接合而成。

此處，於第2層非晶質薄帶20b之第1非晶質薄帶11c與第2非晶質薄帶11d之間，示出空隙22。由於具有與圖3所示之a-a'截面不同之y軸方向之其他部分、即於a-a'截面之裏側或近前側接合之部分，所以於a-a'截面中未圖示出接合部。

將此種第1非晶質薄帶11a、11c、11e與第2非晶質薄帶11b、11d、11f沿寬度方向並排之關係稱為使非晶質薄帶之相對向之長邊對接。又，將使對接之非晶質薄帶經由接合部21、21n等接合稱為對接接合。

較理想為，如圖示般接合點21a、21n之厚度為非晶質薄帶11a等之厚度以下之厚度。若非晶質薄帶與接合點之厚度相同，則接合點周圍不會成為與其他非晶質薄帶之部分不同之厚度，因此於進行積層而成為鐵心之情形時，能夠使占積率提高。又，不會產生非晶質薄帶彼此重疊之部分。

若進行接合，則非晶質之非晶質薄帶會結晶化，但因對接之非晶質薄帶彼此係金屬接合，故與非晶質薄帶彼此單純接觸相比，會成為牢固之連接。再者，能夠根據接合面積或接合部之零件數之增減而調整接合強度。

又，藉由減小接合部之面積，能夠減小因將非晶質薄帶熔接而產生之結晶化區域，從而能夠降低磁路之流動，減小使損耗增加之作用。

使用圖4對起伏進行說明。於圖4中，第1非晶質薄帶10a與第2非晶質薄帶10b朝向y軸方向，以長邊彼此對接之方式並排。即，以第1非晶質薄帶20a於長邊方向上順沿之方式並排有第2非晶質薄帶20b。又，示出將短邊方向(寬度方向)之一部分省略且將長邊放大之例。

關於非晶質薄帶，視製造方法之狀況，起伏於每一個體上各有差異。品質較好之非晶質薄帶具有比規格上之寬度大亞毫米程度或小亞毫米程度之寬度。所謂亞毫米，係指未達1mm，具體而言，為0.1以上至0.9mm以下左右。

考慮到上述起伏，人工進行2個非晶質薄帶之對接較為困難。於對接後，若起伏彼此重疊，則會產生僅具有2片非晶質薄帶之厚度之部分。

對於將2000片左右之起伏彼此重疊之非晶質薄帶積層而形成之鐵心之情況，該部分會成為非晶質薄帶之積層方向之占積率下降之原因。變壓器之鐵心既需要減少此種起伏彼此重疊之部分，又需要提高非晶質鐵心之寬度方向之占積率，即又需要減小對接距離。

然而，又，若考慮到起伏而將2個非晶質薄帶彼此以相互分開之方式對接，則寬度方向之占積率下降。因此，較重要為，一面避免非晶質薄帶彼此重疊一面使其等靠近。

此處，所謂占積率，係指鐵心構件之總計厚度相對於積層之鐵心整體之厚度的比率。即，鐵心內部之空隙越少，則占積率越高，從而鐵心之磁特性提高。又，所謂將非晶質薄帶並排時之寬度方向之占積率，係指並排之鐵心構件與空隙之比率。即，於圖3中，為非晶質薄帶11a之寬度與和非晶質薄帶11b之空隙21a之比率、非晶質薄帶11c之寬度與和非晶質薄帶11d之空隙22之比率。

使用圖5至6說明對接接合之構造。

於圖5中，示出與非晶質薄帶10a對接之非晶質薄帶10b。又，其等係藉由接合部22b、22c、22d等而接合。於接合部22b之兩側，示出熔接痕41a及41b。

將各接合部22b、22c、22d之截面設為b-b'截面、c-c'截面、e-e'截面而表示於圖6。

於圖6之b-b'截面中，在非晶質薄帶10a之上側示出熔接痕41a、41b。該熔接痕41a、41b係電阻熔接所致，為因配置下述電極並使之流通電流而產生之痕。

接合部22b設置於非晶質薄帶10a與10b之間，所示情況為，接合部22b之中央側之厚度小於接合部22b之外側之厚度。又，熔融狀態之接合部22b成為與所謂之橋接狀態相同之狀態，因此以厚度從外側向中央緩慢地變小之方式具有曲面形狀。再者，所謂橋接狀態，係指焊料將2個構件接合之狀態。

接合部成為橋接狀態係下述接合機制所致。藉由使接合部22b薄於非晶質薄帶，可避免於積層時產生非晶質薄帶彼此重疊之部分，從而能夠使占積率提高。

於c-c'截面中，示出未殘留熔接痕之例。又，所示情況為，接合部22c與非晶質薄帶之厚度大致相同。若接合部之厚度小於等於非晶質薄帶之厚度，則於積層時接合部周邊之厚度不會增加，因此能夠使占積率提高。

於d-d'截面中，熔接痕為41c、41d且殘留於非晶質薄帶10a、10b之上部表面，接合部22d於中央具有空隙。藉由將接合部22d之外緣彼此連接，而將非晶質薄帶10a與10b連接。

該接合部22d係於熔融後之非晶質材料熔融並凝固時出現者。接合部22d係非晶質薄帶10a與非晶質薄帶10b對接之部分熔融，熔融部被表面張力拉伸至非晶質薄帶中之未熔融部分而成者。相較於已熔融之非晶質薄帶，未熔融之非晶質薄帶之表面張力更大，因此於熔融部之中央出現空隙。

接合部22d係藉由熔融部於形成有該空隙之狀態下凝固而產生者。被表面張力拉伸所達之最大厚度為非晶質薄帶之截面之厚度，因此接合部22d之厚度不會大於非晶質薄帶之厚度。由此，即便為形成有空隙之接合部22d，亦有助於占積率之提高。

其次，使用圖7及8對使用電阻熔接之情形時之接合機制進行說明。

第1非晶質薄帶10a及其所對接之第2非晶質薄帶10b配置於絕緣台110。於第1非晶質薄帶10a之上部配置有正極電極100a，於第2非晶質薄帶10b之上部配置有負極電極100b。電極100a、100b較理想為與非晶質薄帶10a或10b接觸。其目的在於，減小接觸電阻，提高電阻熔接之效率。

只要電極100a與電極100b之中心彼此之距離w1大於對接之非晶質薄帶10a與10b之間隙w2，便能夠加以實施。若使距離w1與間隙w2儘量接 近，則容易控制因電阻熔接而產生之電流通路(pass)。只要距離w1>間隙w2，便能夠加以實施。

進而，較理想為，滿足w1>w3+2×w2之條件之情形。其中，w3為電極100a及100b之直徑。其原因在於：若為該條件，則電極100a與100b彼此不會接觸，且電極100a等亦不會與非晶質薄帶之端面接觸。

若對電極100a及100b流通電流，則依電極100a、第1非晶質薄帶10a、間隙w2、第2非晶質薄帶10b、電極100b之順序產生電流通路。電流通路於非晶質薄帶10a與10b之間發生電弧放電。電弧放電發生於電流通路中之電阻較大之部分，因此會發生於對接之非晶質薄帶10a與10b之間之間隙處。

於圖8(a)中示出如下情況：藉由電弧放電而於間隙處產生電漿，對所產生之電漿周圍之非晶質薄帶進行加熱，使之熔融，藉此產生熔融部41c。又，有時會因於電極100a與非晶質薄帶10a接觸之部分產生之接觸電阻，而發生電弧放電，從而產生熔接痕41a。

其次，於圖8(b)中示出熔融部41d，該熔融部41d係藉由持續流通電流，而令2000以上且3000℃以下左右之電漿使非晶質薄帶端面之熔融量增加，從而較熔融部41c有所增大。

其後，如圖8(c)所示，熔融後之非晶質薄帶彼此接觸並冷卻，從而產生接合部22e。該熔融部41d接觸可設想為如下情況：熔融後之非晶質薄帶藉由電性通路而相互吸引，藉此熔融部41d彼此接觸；或使欲將有所增大之熔融部41d擴展之力大於非晶質薄帶之端面之表面張力，藉此熔融部41d彼此接觸。

此處，對用以使熔融部41d接觸而製造接合部22e之間隙w2與非晶質 薄帶10a、10b之厚度d之關係進行說明。自發明者等人之實驗，確認可知：將厚度d設為25μm，將間隙w2設為12μm，而進行電阻熔接，能夠較佳地製造出接合部22e。

即，只要非晶質薄帶10a、10b之厚度d≧間隙w2，即可充分進行接合。間隙w2能夠藉由對接合之非晶質薄帶之端面彼此進行測定所得之平均值而求出。非晶質薄帶具有起伏，因此間隙w2即為非晶質薄帶10a與10b之距離於長邊方向上發生變化。

然而，起伏係視製造步驟之狀況，相關於冷卻輥而產生，因此具有週期性。故而，能夠將起伏之平均值設為間隙之測定點，從而能夠求出間隙w2。又，起伏如上所述具有週期性，因此亦能夠將最短點設為間隙之測定點。週期與冷卻輥之直徑相關，視製程之狀況，大多情況下為數百mm程度以下。

又，根據發明者等人之另一實驗，確認可知：即便將厚度d設為20μm，將間隙w2設為40μm亦能夠進行接合。另一方面，確認可知：於將厚度d設為20μm，將間隙w2設為50μm之情形時，接合變得不充分。

即，為了使鐵心或非晶質薄帶之寬度方向之占積率提高，較理想為以成為w2≦2×d之關係之方式進行接合。間隙w2與厚度d之縱橫比為1：2以下之關係較佳。

其原因在於：藉由設定為該值，熔融部41d會從非晶質薄帶10a側及10b側產生，因此熔融部41d彼此容易接觸。又，因熔融部41d彼此容易接觸，故因電阻熔接而被加熱之時間變短，因此非晶質金屬變得不易結晶化。進而，有助於捲鐵心與變壓器之損耗下降。

對上述條件及非晶質薄帶之起伏為亞毫米程度之情況進行說明。因 非晶質薄帶具有起伏，故若將間隙w2設為25μm，則存在對接之非晶質薄帶彼此接觸而重疊之情形。確認可知：於該情形時，若以上述條件進行電阻熔接，則亦可較佳地製造出接合部。

重疊部分係局部性者，若於其周圍進行電阻熔接，則容易於局部性之重疊部分產生電流通路。其原因在於：重疊部分因間隙變少，故較其他部分更易產生電流通路。

又，因於局部性地重疊之部分會產生接觸電阻，故於其周圍會產生因電弧放電而產生之電漿。電漿會將非晶質薄帶之局部性地重疊之部分加熱熔融，因重疊部分被熔融，故重疊部分消失。

其後，熔融部一面被其所接觸之非晶質薄帶之端面之表面張力沿長邊方向擴展，一面被冷卻。藉此，即便於存在重疊部分之情形時，亦能夠加以實施。又，即便於非晶質薄帶存在起伏，亦能夠藉由滿足上述條件而加以實施。是否滿足該條件，能夠藉由測定對接之非晶質薄帶之間隙w2之寬度加以確認。

即，非晶質薄帶接合係指間隙w2小於非晶質薄帶之厚度d之情況。進而，為了使占積率提高，間隙w2為厚度d之一半以下較佳。

使用圖9所示之截面拍攝圖像對接合部之截面進行說明。所示情況為，第1非晶質薄帶11g與其所對接之第2非晶質薄帶11h藉由接合部22f而連接。截面之位置係圖5之d-d'截面。為了便於拍攝，而將第1非晶質薄帶11g切斷。

於接合部22f之中央所示之中央部22g，沿厚度方向具有2條白線。在圖5之d-d'截面中，於中央存在空隙，此係對該情況進行表示者。即，較中央部22g之白線靠近中央側之像係空隙之裏側所示之接合之非晶質薄 帶。即，白線係較截面更靠裏側之非晶質薄帶與截面之非晶質薄帶之交界線。

接合部22g係指第1非晶質薄帶11h之熔接部22f'起至第2非晶質薄帶11g之熔接部(未圖示)止。又，熔接部22f'之厚度大於中央部22g之厚度，非晶質薄帶11h之厚度大於熔接部22f'之厚度。即，厚度依第1非晶質薄帶、第1熔接部、中央部之順序變小，又，厚度依中央部、第2熔接部、第2非晶質薄帶之順序變大。藉成為此種厚度順序，接合部成為階段性之厚度，即便發生變形，亦能夠階段性地受到應力，因此整體之品質提高。

非晶質薄帶11g、11h之厚度約為20μm，接合部22f之厚度約為10μm左右。又，於接合部22f與第2非晶質薄帶11h之間，存在起伏11i，其為接合部22f之厚度以上且第2非晶質薄帶11h之厚度以下。換言之，接合部22f之厚度為第1非晶質薄帶11g之厚度以下。

因此，接合部22g薄於非晶質薄帶11g或11h之不具有接合部22g之區域。又，於將接合之非晶質薄帶積層之情形時，相較於具有接合部之截面，不具有接合部之截面之占積率更高。藉由設置接合部22g，能夠製造出寬度較大之非晶質薄帶。

又，因能夠於對接之非晶質薄帶之間設置接合部，故能夠減小對接之非晶質薄帶彼此之間隙，從而能夠使寬度方向之占積率較先前提高。又，非晶質薄帶不易脫落，從而作為捲鐵心而言，製造步驟之包裹作業變得容易。

再者，於接合部22f之厚度方向中之熔接部22f'示出白點，其係經確認為非晶質組織再結晶化之區域之部分。

又，利用微焦X射線進行調查，結果發現，熔接部表現出結晶化之反 應。於接合部22f整體中，中央部22g側與其兩端側之熔接部22f'之再結晶粒之大小不同。經確認，中央部22g側與熔接部22f'相比，再結晶粒較少。於本實施例中，利用SEM(scanning electron microscope，掃描式電子顯微鏡)觀察能夠於熔接部周邊確認到再結晶粒。其中，因接合之非晶質薄帶之磁通於長邊方向流動，故結晶化部分對磁通之流動造成之影響較小。

又，結晶化區域不同於非晶質體，會發生塑性變形。因此，即便於其熔接部之部位厚於原來之板厚之情形時，亦能夠藉由壓碎將板厚薄化。

[實施例2]

使用圖10對實施例2進行說明。圖10表示圖2之a-a'截面，但非晶質薄帶之寬度不同於圖2。對相同符號省略說明。

第1層10'a係第1非晶質薄帶11'a與其所對接之第2非晶質薄帶11'b藉由接合部21'a接合而成。又，第2層10'b係第1非晶質薄帶11'c與其所對接之第2非晶質薄帶11'd藉由接合部21'b接合而成。

第1非晶質薄帶11'a與11'c為規格上相同寬度，第2非晶質薄帶11'b與11'd為規格上相同寬度。藉由設定為此種寬度，而使接合部21'a及21'b以彼此互不相同之方式配置於第1層10'a及第2層10'b。重複地進行配置直至第n層10'n為止。即，在各層中將接合部配置於不同位置。

於該情形時，接合部於各層互不相同，因此即便對複數層施加應力，因應力集中點於各層不同，故應力於複數層整體分散，因此，相較於在各層之大致相同之位置設置接合部之情形，更難以破損。又，非晶質薄帶之寬度為兩種，因此製程變得較為簡單，因此於將接合後之非晶質薄帶組裝為鐵心時，品質提高。

[實施例3]

使用圖11對實施例3進行說明。圖11係圖10之變化例，各層之非晶質薄帶之寬度互不相同。

第1層10'c係第1非晶質薄帶11'e與其所對接之第2非晶質薄帶11'f藉由接合部21'c接合而成。又，第2層10'd係第1非晶質薄帶11'g與其所對接之第2非晶質薄帶11'h藉由接合部21'd接合而成。第3層10'e係第1非晶質薄帶11'i與其所對接之第2非晶質薄帶11'j藉由接合部21'e接合而成。

第1非晶質薄帶11'e至11'j分別為規格上不同之寬度。藉由設定為此種寬度，能夠在各層中將接合部21'c至21'e配置於不同位置。即，能夠形成為接合部之階段式構造，因此，相較於實施例1，能夠更進一步使強度、柔軟性提高。進而，有助於提高組裝而成之鐵心、變壓器之壽命。

[實施例4]

使用圖12對實施例4進行說明。圖12係圖11之變化例。僅圖示第1層10'f作為代表。

第1層10'f係第1非晶質薄帶11'k與第2非晶質薄帶11'l藉由接合部21'f連接，又，第2非晶質薄帶11'l與第3非晶質薄帶11'm藉由接合部21'g連接而成。

非晶質薄帶11'k、11'l、11'm分別為規格上不同寬度。根據本發明之接合方法，能夠將複數種寬度之非晶質薄帶彼此接合，而製造出寬度較大之非晶質薄帶。因能夠將3片以上非晶質薄帶接合，故能夠實現較2片對接接合更大容量之非晶質鐵心與非晶質變壓器。

又，因能夠將複數種非晶質薄帶接合，故能夠製造出適於變壓器容量之寬度之非晶質薄帶。能夠使設計自由度提高，而成為更合適之接合後 之非晶質薄帶，因此能夠提供一種高品質之非晶質鐵心與變壓器。

各實施例能夠將各構造加以組合等，例如，能夠對實施例4應用實施例2或3，而將複數片非晶質薄帶對接接合，在各層中將接合部設置於不同位置。於該情形時，能夠與實施例2或3同樣地，使強度、柔軟性提高。

以非晶質薄帶為代表例對上述實施例進行了說明，但只要為矽鋼板或方向性電磁鋼板等板狀之金屬構件，便能夠加以實施。

藉由該等方法，能夠製造出寬度較大之非晶質鐵心。又，因設置有接合部，故於實施組裝鐵心之作業時，不易產生非晶質薄帶之位置偏移，因此能夠降低鐵心性能之差異性。進而，無需人工調整對接面之間隙，因此，能夠使生產效率提高。

進而，關於對接接合之非晶質薄帶之接合部，雖其結晶化，但因係以相對於磁路之流動較小之截面面積進行接合，因此能夠抑制結晶化之接合部位之影響。進而，作為鐵心或變壓器而言，能夠減小磁損耗之影響。

又，對三相三腳之變壓器進行了說明，但亦可應用於單相變壓器、或三相五腳之具有所謂外鐵型鐵心之變壓器。

上述各實施例之構成不僅能夠應用於變壓器與變壓器之鐵心，對具有鐵心及線圈之電抗器(靜止感應設備)亦能夠應用本發明。於該情形時，亦能夠使所製造之電抗器之各鐵心之占積率提高，進而，能夠實現提供一種鐵心特性穩定之電抗器。

Claims (14)

1. 一種變壓器，其特徵在於：其係具有捲鐵心、及捲繞於上述捲鐵心之線圈者，且上述捲鐵心於該捲鐵心之寬度方向上並排有2個以上金屬構件，上述金屬構件中之第1金屬構件經由小於上述第1金屬構件之厚度之接合部而與第2金屬構件接合。
2. 如請求項1之變壓器，其中上述金屬構件為非晶質薄帶。
3. 如請求項2之變壓器，其中上述接合部之熔接部之厚度小於上述第1金屬構件之厚度。
4. 如請求項3之變壓器，其中上述接合部之中央部之厚度小於上述熔接部之厚度。
5. 如請求項2之變壓器，其中上述捲鐵心之厚度方向之截面中，相較於具有上述接合部之截面，不具有上述接合部之截面之占積率更高。
6. 如請求項2之變壓器，其中於上述第1金屬構件與上述接合部之間，具有結晶化之區域。
7. 如請求項6之變壓器，其中關於上述結晶化之區域，相較於上述接合部之中央部，於熔接部設置得更多。
8. 如請求項2之變壓器，其中上述接合部係沿上述捲鐵心之徑向以特定間隔而設置，且關於上述特定間隔，相較於該捲鐵心之轉角部，平面部之間隔更短。
9. 如請求項2之變壓器，其中上述第1金屬構件與上述第2金屬構件之寬度不同，且上述接合部以及與並排有第1金屬構件及上述第2金屬構件之層不同之層的接合部配置於不同位置。
10. 一種非晶質薄帶，其特徵在於：其係複數片非晶質薄帶並排且接合而成者，且第1非晶質薄帶及與上述第1非晶質薄帶對接而並排之第2非晶質薄帶係經由薄於上述第1非晶質薄帶之厚度之接合部而連接。
11. 如請求項10之非晶質薄帶，其中於上述第1非晶質薄帶與上述接合部之間，具有結晶化之區域。
12. 如請求項10之非晶質薄帶，其中上述接合部之熔接部之厚度小於上述第1非晶質薄帶之厚度。
13. 如請求項12之非晶質薄帶，其中上述接合部之中央部之厚度小於上述熔接部之厚度。
14. 如請求項13之非晶質薄帶，其中關於上述結晶化之區域，相較於上述接合部之中央部，於熔接部設置得更多。