JPH0611013B2 - 巻鉄心の巻回方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は非晶質磁性薄帯を使用した１ターンカット方式
の巻鉄心の巻回方法に関する。

〔発明の技術的背景〕

従来、巻鉄心変圧器の鉄心材料としては、方向性のけい
素鋼帯が使用されていたが、最近この鉄心材料と全く異
質の非晶質磁性薄帯が巻鉄心変圧器の鉄心材料として適
用されるようになってきた。この非晶質磁性薄帯は、従
来のけい素鋼帯と比較して鉄損及び励磁電流が著しく小
さく優れた磁気特性を示し、巻鉄心の鉄心材料として非
常に適している。

〔背景技術の問題点〕

しかし、前記非晶質磁性薄帯は、その製法上の理由から
従来のけい素鋼帯と同等の厚さで製造することができ
ず、その厚さはけい素鋼帯の約1/10と極端に薄く、又、
非常に脆い。このため、非晶質磁性薄帯を用いて巻鉄心
を巻回する場合は、一般に非晶質磁性薄帯を連続巻回し
たいわゆる接合部を有しないノーカット方式の巻鉄心が
多く採用されている。しかし、前記非晶質磁性薄帯は非
常に薄箔であるため、けい素鋼帯を巻回すると同様のテ
ンションを加えながら非晶質磁性薄帯の巻鉄心を巻回し
ようとしても、巻回途中で破断することが多く円滑に巻
回することが困難であった。したがって、非晶質磁性薄
帯を巻回するときは、巻回時のテンションを薄帯自体が
破断しない程度に抑制しながら比較的ゆっくりした巻回
速度で巻く必要があった。ところが、非晶質磁性薄帯は
前記のように非常に薄箔であるため、所定の巻厚に巻く
には相当の時間を要する欠点があった。

更に、ノーカット方式の巻鉄心においては、巻線を直巻
しなければならないので、巻線作業性が悪く、しかも、
巻線内に於ける鉄心占有率を向上させる上から、鉄心断
面を円形に近い段付構造にする必要があり、そのため
に、多段構成の巻鉄心を製作する工程が複雑となる。そ
の上、巻線作業は鉄心脚に２つ割ボビンを嵌め、これを
着脱自在なリングギヤと駆動ギヤとにより回転させて電
線を巻回していたので、巻線に際しリングギヤ，駆動ギ
ヤを特別に必要とするとともに、鉄心窓の高さ寸法を大
きくしなければならないなどの欠点があった。

このため、前記ノーカット方式に代えて巻線に１ターン
毎の単位鉄心を挿入して鉄心組立を行ういわゆる１ター
ンカット方式の巻鉄心が提案されている。この方式の巻
鉄心を巻回する場合は、従来のけい素鋼帯を一枚毎に順
次等差寸法で切断し、これを寸法順に巻回積層するとき
と同様に、非晶質磁性薄帯を、例えば、鉄心の内側の周
長を基準として、これより２πｔに相当する寸法だけ順
次長くして一枚づつ切断し、これを巻回積層していたの
で、作業性が非常に悪い。このため、非晶質磁性薄帯を
複数枚（例えば３〜５枚）重ね合せ、これを１組として
１ターン分毎に所定の等差寸法で切断し、巻枠に順次巻
回することにより、巻回時間の短縮をはかるようにして
いる。しかし、薄箔の非晶質磁性薄帯を複数枚重ね合せ
て巻回することは、巻回時間が短縮できるものの、非晶
質磁性薄帯は非常に薄く、その上、表面は平滑度が高く
滑りやすいので、非晶質性薄帯を複数枚重ね合せて切断
する場合、一部分がずれて切断されたり、あるいは、前
記切断した同一長さの複数枚の非晶質磁性薄帯を巻回す
るときも、切断時と同様に、一部の磁性薄帯がずれた状
態で巻回されるおそれがある。このため、１ターンカッ
ト方式の巻鉄心の接合部に望ましくない空隙が生じた
り、あるいは接合部が重り合ったり、更には、巻鉄心の
巻層端面が不揃いになるなどして、鉄損が増大したり、
変圧器の運転中に不揃いの部分の鉄心片が振動して騒音
の発生源となるなど、非晶質磁性薄帯を用いて変圧器の
巻鉄心を巻回するには種々の問題があった。

〔発明の目的〕

本発明は前記の欠点を除去して、磁気特性は非常に優れ
ているが、鉄心材料として取扱いが面倒な非晶質磁性薄
帯を用いて、１ターンカット方式の巻鉄心をその特性を
損うことなく、合理的に、しかも、経済的に製造するこ
とができる巻鉄心の巻回方法を提供する。

〔発明の概要〕

本発明は１ターンカット方式の巻鉄心を巻回する場合、
あらかじめ、複数枚の非晶質磁性薄帯を重ね合せて接着
剤により接合固定したあと、複数枚の接合固定された非
晶質磁性薄帯を１ターン分毎に基準となる周長に２πｔ
に相当する長さ寸法分だけ順次長くして切断し、この切
断された鉄心素板を巻回して巻鉄心を得るようにしたこ
とを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下本発明の実施例を第１図ないし第３図により説明す
る。

第１図は本発明の巻鉄心巻回方法を実施するための巻回
装置の一実施例を示す概略構成図である。第１図におい
て、１はフープ材として非晶質磁性薄帯（以下、単に薄
帯２という）が巻取られているドラムで、本実施例で
は、薄帯２を５層重ね合せた例で説明するうえからドラ
ム１は５個使用し、各ドラム１には図示しない制動装置
が付設されている。３は薄帯２を各ドラム１から巻戻す
とともに、前記巻戻された各薄帯２を５層に重ね合せた
状態で巻枠駆動装置に送り出すための送りローラで電動
機3aによって駆動する。そして前記各ドラム１と送りロ
ーラ３との間には、５枚の薄帯２を接合固定して１枚の
鉄心素帯４を形成する薄帯接合装置５が設置されてい
る。この装置５は第１図に示すように、ドラム１から巻
戻しされた薄帯２がその幅方向に揺動しないように案内
する例えばコ字状のガイド金具６（薄帯２と同数設置す
る）と、薄帯２の下側面に常温硬化する例えばシアノア
クリレート系瞬間接着剤（以下単に瞬間接着剤７とい
う）を塗布する塗布ローラ８（このローラ８は最下段の
薄帯２を塗布しないので、本例では４個設置する）と、
瞬間接着剤７を塗布した薄帯２同士を重合接着させて１
枚の鉄心素帯４を形成する一対の重合ローラ９とによっ
て構成される。又薄帯２に瞬間接着剤７を塗布するロー
ラ８は、第３図に示すように、瞬間接着剤７が多量に付
着した際、これを接着剤収容器１０の上端面に取付けた
掻取板１１により掻き取って、瞬間接着剤７が薄帯２に
必要量以上付着するのを防止して、薄帯２同士の接着を
必要最少限度の瞬間接着剤７で行うように設けられてい
る。そして、前記薄帯２を複数枚接合固定して形成した
鉄心素帯４は、送りローラ３によって第１図のように、
ループ状に一旦弛ませて巻枠駆動装置側に送られ、この
ループＬの長さ設定は、例えば、図示しない発光器と受
光器とからなり、ループＬの端部が所定の設定位置に達
すると、発光器の光が遮られて受光器より信号を発生す
る手段を設け、これによりループＬの長さが常時設定値
以下となるよう制御装置Ｓからの送出信号にて送りロー
ラ３の電動機3aを駆動制御する。１２はループ状に弛ま
せた鉄心素帯４を後述する巻枠駆動装置１３の巻込位置
まで定量送込む送込装置で、シリンダ12aにより上下動
する押えローラ12bと電動機12cにより駆動する送込みロ
ーラ12dとからなり、又、１４は鉄心素帯４を所要の長
さ毎に切断する切断カッタで、これら切断カッタ１４を
はじめ、シリンダ12a，電動機12cは制御装置Ｓからの指
令信号によって駆動制御される。そして、前記巻枠駆動
装置１３は所定の寸法に切断した鉄心素板4aを次々と巻
回する巻枠１５と、この巻枠１５を伝導ベルト１６を介
して回転させる電動機１７と、巻枠１５を包囲するよう
に所定位置に配置した複数のローラ１８と、これらロー
ラ１８に回転移動自在に架設されて、巻枠１５に巻取ら
れる鉄心素板4aの回転に従動して回転する無端状の巻込
みベルト１９と、巻込みベルト１９に常時一定の張力を
付与するシリンダ２０とによって構成され、送込みロー
ラ12dにて給送される鉄心素帯４を外側から押えながら
巻枠１５の周囲に巻込む。

なお、図中２１はガイドローラ、２２は送込装置１２に
よって巻枠駆動装置１３側に送り込まれる鉄心素帯４の
横揺れを阻止する例えばコ字状のガイドである。

次に、本発明の方法による薄帯２の巻回手順について説
明する。

本実施例では薄帯２を５層に重ね合せて巻回するもの
で、送りローラ３によりドラム１から巻戻された各薄帯
２は、それぞれガイド金具６により幅方向に揺動しない
ように案内され、次に瞬間接着剤７を付着した塗布ロー
ラ８により各薄帯２の下側面に前記瞬間接着剤７を塗布
する。なお、最下層の薄帯２のみは接合に関係しないの
で塗布しない。瞬間接着剤７を塗布した後、各薄帯２は
個々に重合ローラ９側に導かれ、順次前記一対の重合ロ
ーラ９に挾持されて重ね合せ接着し、５層の重ね合せら
れた薄帯２からなる一枚の鉄心素帯４を形成する。この
際、前記瞬間接着剤７は薄帯２に塗布された時点で硬化
が始まるものの、空気に触れている間は余り硬化せず、
薄帯２同士が接触して空気との接触が断たれると、ほと
んど瞬間的に硬化して５層の薄帯２を一体的に接着す
る。なお、各塗布ローラ８は掻取板１１により必要最小
限度の瞬間接着剤７しか付着しないように設けられてい
るため、薄帯２には瞬間接着剤７が最小限度しか塗布さ
れない結果、薄帯２同士を接着したとき、鉄心素帯４の
層間から前記瞬間接着剤７が滲出して、鉄心素帯４自体
及びこれの巻回に悪影響を与えることはない。前記鉄心
素帯４は送りローラ３及びガイドローラ２１により一定
寸法のループＬを設けて送込装置１２側に送られる。給
送された鉄心素帯４は、押えローラ12bと送込みローラ1
2dとに挾持されて、前記電動駆動する送込みローラ12d
により巻枠駆動装置１３側に定量給送される。この際、
切断カッタ１４はまだ切断を開始せず、開放されてい
る。巻枠駆動装置１３に送られた鉄心素帯４は、その先
端が巻枠１５と巻込みベルト１９に挾着されて巻枠１５
に巻回が開始されると、制御装置Ｓからの指令信号によ
って、送込みローラ12d駆動用の電動機12cは停止し、
又、シリンダ12aは押えローラ12bの押圧を一旦解除す
る。即ち、巻枠駆動装置１３の巻込みベルト１９により
鉄心素帯４が巻回されると、送込装置１２は一旦解放さ
れ、鉄心素帯４は巻込みベルト１９の巻回力により巻枠
駆動装置１３側に引込まれて巻枠１５の周囲に前記巻込
みベルト１９に押圧されながら巻込まれる。そして、前
記鉄心素帯４の巻込途中で１巻回に相当する長さに達す
ると、制御装置Ｓからの指令信号により切断カッタ１４
が動作し、鉄心素帯４を切断する。鉄心素帯４の切断が
終了すると、直ちに制御装置Ｓからの指令信号により電
動機12c，シリンダ12aは駆動を開始し、押圧ローラ12
b，送込みローラ12dにより、次に巻回される鉄心素帯４
を巻枠駆動装置１３の巻回位置まで給送する。つづい
て、巻枠１５に巻回されている前層の鉄心素板4aの外側
に前記同様、巻込みベルト１９にて巻回を開始し、１巻
回に相当する長さに達したとき、前記同様制御装置Ｓか
らの指令信号により切断カッタ１４が動作して切断を行
う。この切断時期は、例えば巻枠１５に巻回される最内
層の鉄心素板4aの周長を基準として、以後これより２π
ｔに相当する寸法だけ順次変化する所定寸法毎に、制御
装置Ｓから切断指令を切断カッタ１４に与えて切断す
る。以上の動作を所定回数繰り返して、第２図に示す１
ターンカット方式の巻鉄心２３を巻回するものである。

前記のようにして巻回された巻鉄心２３は巻枠駆動装置
１３の巻枠１５から取外し、これを矩形成形した後、直
流磁場焼鈍を行って非晶質磁性薄帯からなる１ターンカ
ット方式の巻鉄心を製造するものである。

なお、本発明は、非晶質磁性薄帯２を５層重ね合せる例
について説明したが、これに限定することなく、１〜１
０枚程度の範囲で重ね合せ接着して巻鉄心を巻回するよ
うにしてもよく、又、塗布ローラ８は瞬間接着剤７を非
晶質磁性薄帯２の全面に塗布せず、幅寸法の約半分程度
だけ塗布して非晶質磁性薄帯２を接着させることによ
り、瞬間接着剤７の使用量を節約するようにしても本発
明は成立する。

更に、本発明は瞬間接着剤７を塗布ローラ８によって薄
帯２に塗布する代りに、瞬間接着剤７をスプレーによっ
て薄帯２に塗布するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

本発明は以上説明したような方法により、非晶質磁性薄
帯を巻回して巻鉄心を形成するようにしたので、次に示
すような効果を有する。

、本発明は、複数枚の非晶質磁性薄帯を瞬間接着剤の
使用により１枚に重合接着して鉄心素帯を形成し、この
鉄心素帯を巻枠駆動装置に給送し、巻枠に１巻回する毎
に、基準周長に２πｔに相当する寸法分だけ順次変化さ
せて切断しながら巻回することにより、１ターンカット
方式の巻鉄心を巻回形成するようにしたので、巻鉄心の
巻回に際しては、前記鉄心素帯が、複数枚の非晶質磁性
薄帯を瞬間接着剤により１枚に重合して形成してあるた
め、けい素鋼帯の1/10の厚さしかない非晶質磁性薄帯の
巻回、切断が、けい素鋼帯と同様に腰を強くして行い得
るため、巻鉄心の巻回作業を鉄心素帯がずれたりするこ
となく、円滑・良好に行うことができる。

、その上、巻鉄心の巻回に際しては、前記のように、
鉄心素帯の腰を強くしてあるため、１ターンカット方式
の巻鉄心の接合部がずれたり、あるいは、その巻層端面
が不揃いとなるようなことが全くないので、非晶質磁性
薄帯を使用しての巻鉄心の巻回作業は、その磁気特性を
低下させることなく迅速・確実に、しかも、円滑に行う
ことができる。

、又、非晶質磁性薄帯は、前記のように複数枚分を１
枚の鉄心素帯に重合接着し、これを送込装置により巻枠
駆動装置側に給送して巻枠に巻回し、この巻回に際して
は給送された鉄心素帯を１巻回する毎に、その長さに相
当する位置で順次切断して巻鉄心を巻回するようにした
ので、１ターンカット方式の巻鉄心の巻回は、特に、手
間をかけることなく、通常のけい素鋼帯の巻回と同様に
して行うことができるため、非晶質磁性薄帯を弛緩させ
ることなく、緊締して巻回することが可能となる結果、
非晶質磁性薄帯を用いての変圧器の巻鉄心の巻回は、非
晶質磁性薄帯の特性を何等損なうことなく、１ターンカ
ット方式で円滑・良好に、しかも、経済的に巻回するこ
とができるので、至便である。

、更に、本発明においては、複数枚の非晶質磁性薄帯
を、それぞれ瞬間接着剤により重合して１枚の鉄心素帯
を形成して使用しているので、この鉄心素帯の使用に際
しては、瞬間接着剤の使用により、鉄心鋼帯を加熱して
接着剤を固化する必要が全くなく、常温で鉄心素帯を構
成する複数枚の非晶質磁性薄帯を１枚の鉄心素帯として
使用できるので、接着剤を固化する手段が全く不要とな
る結果、巻鉄心の巻回工程の短縮化がはかれることはも
とより、巻回設備自体も軽減できるので、本発明の巻回
方法の採用により巻回作業及び巻回設備の軽減化をはか
ることができる。

、又、本発明は、非晶質磁性薄帯を、瞬間接着剤の使
用により、複数枚を１つにまとめて鉄心素帯を形成し、
この鉄心素帯の巻回に際しては、前記鉄心素帯を１巻回
分に相当する長さ寸法づつ切断しながら１ターンカット
方式で巻回形成して巻鉄心を得るようにしたので、巻鉄
心の積層端面が不揃いとなって鉄損が増大したり、変圧
器の運転中に不揃いの部分の鉄心片が振動して騒音の発
生源となる等、非晶質磁性薄帯を用いて変圧器の巻鉄心
を巻回することによって生ずる種々の問題を確実に解決
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の巻回方法を実施するための巻鉄心製造
装置の概略構成図、第２図は本発明により巻回した巻鉄
心の平面図、第３図は非晶質磁性薄帯に瞬間接着剤を塗
布する塗布ローラの使用状態を説明するための説明図で
ある。 ２…非晶質磁性薄帯、４…鉄心素帯 ７…瞬間接着剤、８…塗布ローラ １２…送込装置、１３…巻枠駆動装置 １４…切断カッタ、１５…巻枠

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】非晶質磁性薄帯を１巻回する毎に所要の長
   さに切断して巻鉄心を巻回するようにしたものにおい
   て、前記非晶質磁性薄帯を各ドラムから巻戻すととも
   に、これら非晶質磁性薄帯に瞬間接着剤を個々に塗布す
   る工程と、前記瞬間接着剤を塗布した複数枚の非晶質磁
   性薄帯を重合ローラにより重合接着して帯状の鉄心素帯
   を形成する工程と、前記帯状の鉄心素帯を、押えローラ
   と制御装置からの駆動・停止指令により駆動・停止を行
   う送込みローラとからなる送込装置により挟持して巻枠
   駆動装置に一定の長さ給送する工程と、前記送込装置に
   て巻枠駆動装置に給送された鉄心素帯を、前記送込装置
   による挟持を解いて巻込ベルトにより外側から押圧しつ
   つ巻枠に巻回するとともに、該鉄心素帯の１巻回の途中
   において、鉄心素帯が１巻回分に相当する長さ寸法分だ
   け給送される毎に、前記制御装置から切断カッタへの切
   断指令により鉄心素帯を切断しながら巻鉄心を巻回する
   工程とを備えたことを特徴とする巻鉄心の巻回方法。