JP7150418B2 - 巻鉄心および巻鉄心の製造方法 - Google Patents
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Description
特許文献1、2には、片方の表面に線状の溝を形成した一方向性電磁鋼板を、当該溝が外巻き側または内巻き側に位置するように巻き重ねて構成された巻鉄心が開示されている。
しかしながら、特許文献1、2に記載の技術では、突き合わせ部(軟磁性帯の巻回方向の端部)における磁束の集中を考慮していない。従って、鉄心の鉄損を十分に低減することが容易ではない。
本発明の巻鉄心の製造方法は、前記巻鉄心の製造方法であって、軟磁性帯を巻回して前記軟磁性帯を中空形状にする工程と、前記中空形状にした軟磁性帯に対して歪み取り焼鈍を行う工程と、前記歪み取り焼鈍が行われた各軟磁性帯を切断することにより、前記第1の端部および前記第2の端部を形成する工程と、を有することを特徴とする。
図1において、本実施形態の巻鉄心100は、所定の幅にスリット剪断された軟磁性帯(帯状の軟磁性体)を芯金に巻き回して中空のトラック状にし、中空のトラック状にした軟磁性帯に対して歪み取り焼鈍を行った後、当該中空のトラック状の軟磁性帯が一カ所で分離される(巻回方向において分断される)ように、各軟磁性帯を切断することにより構成される。そうすると、各軟磁性帯には、その巻回方向(周方向)において、相互に対向する2つの端部(第1の端部および第2の端部)が形成される。図1では、領域A内に示す縦線(Z軸方向に延びる線)と、最外周の軟磁性帯の帯面上に示す線(V字状の線)とが、軟磁性帯の巻回方向の端部を示す部分である。
次に、実施例を説明する。
本実施例では、厚みが0.23[mm]の方向性電磁鋼帯を、幅160[mm]にスリット剪断したものを用いて、鉄心高さHが600[mm]、鉄心幅Wが400[mm]、積層厚みDが100[mm]の巻鉄心を作製した(鉄心高さH、鉄心幅W、積層厚みDについては、図1を参照)。また、軟磁性帯の端部の接合(突き合わせ)の方式をステップラップ接合とした。
以上のように本実施形態では、軟磁性帯を用いて巻鉄心100を構成するに際し、軟磁性帯の帯面に対して垂直な方向に沿って見た場合の各軟磁性帯の巻回方向の端部201a~201jの形状をV字状にする。従って、軟磁性帯の巻回方向の端部の面内方向の各位置における磁束の集中を抑制することができる。よって、巻鉄心を構成する軟磁性帯の巻回方向の端部における磁束の集中を低減することができる。これにより、巻鉄心の損失(鉄損)を低減することができ、低損失、低騒音の巻鉄心を実現することができる。
<第1の変形例>
本実施形態では、軟磁性帯の帯面に対して垂直な方向に沿って見た場合の各軟磁性帯の巻回方向の端部の形状をV字状にする場合を例に挙げて説明した。しかしながら、軟磁性帯の帯面に対して垂直な方向に沿って見た場合の各軟磁性帯の巻回方向の端部の形状が、屈曲部および湾曲部の少なくとも何れか一方を少なくとも一つ有する形状であれば、軟磁性帯の帯面に対して垂直な方向から見た場合の各軟磁性帯の巻回方向の端部の形状はV字状に限定されない。
図7(a)に示すように、軟磁性帯の帯面に対して垂直な方向に沿って見た場合の各軟磁性帯の巻回方向の端部701の形状は、W字状であってもよい。W字の頂点の角度(頂角)は任意である。また、図7(b)に示すように、軟磁性帯の帯面に対して垂直な方向に沿って見た場合の各軟磁性帯の巻回方向の端部702の形状は、円弧状であってもよい。また、図7(c)に示すように、軟磁性帯の帯面に対して垂直な方向に沿って見た場合の各軟磁性帯の巻回方向の端部703の形状は、軟磁性帯の短手方向(Y軸方向)に複数の円弧を並べた形状であってもよい。また、図7(d)に示すように、軟磁性帯の帯面に対して垂直な方向に沿って見た場合の各軟磁性帯の巻回方向の端部704の形状は、V字と円弧を並べた形状であってもよい。
本実施形態のように、軟磁性帯の巻回方向の端部の接合(突き合わせ)の方式をステップラップ接合とすれば、軟磁性帯の厚み方向で磁束が集中する(不均一になる)ことを抑制することができるので好ましい。しかしながら、軟磁性帯の巻回方向の端部の接合(突き合わせ)の方式は、ステップラップ接合に限定されない。
以上説明した本発明の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
Claims (4)
- 巻回された軟磁性帯を有する巻鉄心であって、
前記巻回された前記軟磁性帯の巻回方向に、相互に対向する第1の端部および第2の端部を有し、
前記軟磁性帯の帯面に対して垂直な方向に沿って見た場合の前記第1の端部および前記第2の端部の形状は、屈曲部を少なくとも一つ有する形状であり、
前記第1の端部および前記第2の端部の、前記軟磁性帯の巻回方向における位置は、前記第1の端部および前記第2の端部を前記軟磁性帯の巻回方向および厚み方向に垂直な方向に沿って見た場合に、階段状にずれていることを特徴とする巻鉄心。 - 前記軟磁性帯の帯面に対して垂直な方向に沿って見た場合の前記第1の端部および前記第2の端部の形状は、V字状を含む形状であることを特徴とする請求項1に記載の巻鉄心。
- 前記軟磁性帯の帯面に対して垂直な方向に沿って見た場合の前記第1の端部および前記第2の端部の形状は、屈曲部を有し湾曲部を有しない形状であることを特徴とする請求項1または2に記載の巻鉄心。
- 請求項1~3の何れか1項に記載の巻鉄心の製造方法であって、
軟磁性帯を巻回して前記軟磁性帯を中空形状にする工程と、
前記中空形状にした軟磁性帯に対して歪み取り焼鈍を行う工程と、
前記歪み取り焼鈍が行われた各軟磁性帯を切断することにより、前記第1の端部および前記第2の端部を形成する工程と、を有することを特徴とする巻鉄心の製造方法。
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