JPH09171936A - アモルファス巻鉄心の積層端面整列方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 非晶質磁性合金薄帯を１ターンカット方式で
巻回した巻鉄心の積層端面から突出している不揃部分を
円滑・良好に整列させることにある。 【構成】 非晶質磁性合金薄帯２を複数枚重ね合せて所
定の長さ寸法毎に切断し、これを所定段数づつ積層して
円形に順次巻回して環状の巻鉄心１１を形成する。前記
巻鉄心１１を巻回したとき、その積層端面１１ａから不
揃いな突出部分１１ｂが存在していた場合、この突出部
分１１ｂの上から当板１３を乗載し、この当板１３を一
定の押圧力で押圧することによって、前記不揃いな突出
部分１１ｂを巻鉄心１１の巻回層間に挿入して整列させ
ることにより、巻鉄心１１の積層端面を平坦化するよう
にしたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は非晶質磁性合金薄帯から
なる１ターンカット方式の巻鉄心を巻回したときに生ず
る、前記巻鉄心の積層端面の不揃いを迅速・確実に整列
させるようにしたアモルファス巻鉄心の積層端面整列方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、例えば、配電用変圧器には、鉄心
材料として従来から使用しているけい素鋼帯に代えて、
アモルファス（非晶質）磁性合金薄帯（以下、単に磁性
薄帯という）を使用した変圧器鉄心が、種々開発され実
用に供せられている。前記変圧器鉄心として用いる磁性
薄帯は磁性合金の溶融体を超急冷して製造するもので、
鉄損が非常に小さく優れた磁気特性を備えている。そし
て、前記磁性薄帯を用いて変圧器の鉄心を製造する場合
は、一般に一対の継鉄部のうち、一方の継鉄部にバット
ジョイントやラップジョイント等の接合部を備えた所
謂、１ターンカット方式の巻鉄心が今日では多く製造さ
れている。

【０００３】そして、前記１ターンカット方式の巻鉄心
を巻回する場合は、例えば、図１で示す切断・巻回装置
を用いて行っている。即ち、図１において、前記切断・
巻回装置１は、磁性薄帯２を巻回した複数（本発明では
５個）のドラム３と、前記複数のドラム３から巻き戻さ
れた磁性薄帯２を複数枚重ね合わせた状態で切断装置４
まで給送する送りローラ５と、前記送りローラ５より給
送された磁性薄帯２を前記切断装置４により切断してこ
れを巻取軸６に巻取り用のベルト７を介して順次円形状
に巻回する鉄心巻取機８と、更に、前記切断装置４，送
りローラ５，鉄心巻取機８等を自動制御するコントロー
ラ１ａを備えて構成されている。

【０００４】前記切断・巻回装置１を用いて１ターンカ
ット方式の巻鉄心を巻回する場合は、最初に、複数のド
ラム３から巻き戻した磁性薄帯２を複数枚重ね合わせて
積層し、これを送りローラ５により所定の長さ寸法づつ
順次切断装置４の位置まで給送して切断し、つづいて、
前記所定の長さ寸法で切断された各鉄心素板９を階段状
に複数層積層して鉄心素板群１０を形成し、この鉄心素
板群１０を鉄心巻取機８の巻取軸６に、巻取り用のベル
ト７を介して順次円形状に巻回して図５で示す環状の巻
鉄心１１を形成していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記巻取軸６に磁性薄
帯２からなる鉄心素板群１０を順次巻回して環状の巻鉄
心１１を形成したとき、例えば、図１０で示すように、
巻鉄心１１の積層端面１１ａを平坦状に整列して巻回す
ることができない場合があった。

【０００６】前記環状の巻鉄心１１の積層端面１１ａに
不揃いな突出部分１１ｂが形成されるのは、次に示すよ
うな理由が考えられる。 （１）磁性薄帯２の幅方向の両端部の板厚に偏差が生じ
ていることにより、鉄心素板群１０を巻回したとき、そ
の巻始め端と巻終り端とが巻鉄心１１の軸方向にずれて
巻回された場合、（２）巻取軸６の軸方向の両端部にお
いて歪が生じ、その外径寸法に寸法差が生じて、鉄心素
板群１０が巻取軸６の一方の端部に片寄って巻回された
場合、（３）鉄心巻取機８の図１に示す巻込み用ローラ
８ａと、巻取軸６との平行がずれている状態で鉄心素板
群１０を巻回した場合、等において、巻鉄心１１の積層
端面１１ａに前記突出部分１１ｂが生成されやすい。

【０００７】前記のように、環状の巻鉄心１１は、その
積層端面１１ａに不揃いな突出部分１１ｂを残したまま
これを矩形状に成形加工し、更に、磁場焼鈍を行った後
巻線に組込んで巻鉄心を形成した場合、該巻鉄心の１タ
ーンを形成するために設けた継鉄部の接合部（突合せ部
分）ａが、図１０で示すように、ずれたままで接合され
ることが多いため、接合部が重合したり逆に空隙が生じ
たりする結果、鉄心中を流れる磁束が不規則となって巻
鉄心１１自体の鉄心特性を低下させるという問題があっ
た。

【０００８】又、焼鈍を行った巻鉄心１１を図示しない
巻線に組込むとき、前記のように、巻鉄心１１の積層端
面１１ａから図１０で示すように、巻鉄心１１を構成す
る磁性薄帯２からなる各鉄心の素板９の一部が不揃いの
ままの状態で突出していると、この突出部分１１ｂは、
巻鉄心１１自体が焼鈍によって脆くなっているので、巻
鉄心１１の巻線への組込み時に生ずる衝撃力によって破
損し、この破損時に生じた金属破片が飛散して巻線の軸
方向の端面から巻線内に進入したり、あるいは、巻鉄心
１１の積層端面上に残留し、これが巻鉄心変圧器の製造
後絶縁油中に浮遊して巻線内に侵入したりすると、巻線
の絶縁を劣化損傷させるという問題があった。

【０００９】更に、環状の巻鉄心１１の積層端面１１ａ
から突出している磁性薄帯の不揃いな突出部分１１ｂ
を、例えば、木ハンマーにより叩打して元の場所に戻す
（挿入）ことも考えられるが、この場合、突出部分１１
ｂのみを叩打すると、前記突出部分１１ｂは焼鈍により
脆くなっているのでその大部分が折損してしまい、巻鉄
心１１の内部に戻すことが非常に困難であった。これ
は、磁性薄帯２が非常に薄くて、かつ、腰が弱く、その
上、磁性薄帯２が複数枚積層（鉄心素板群１０毎に）さ
れた状態で突出していたとしても、突出している部位を
集中的に叩打するためであろうと思われる。

【００１０】このため、前記の問題を解決するには、例
えば、図１１で示すように、巻取軸６の軸方向両端に巻
取軸６と共同回転する一対のガイド板１２，１２を取付
け、磁性薄帯２からなる鉄心素板群１０を前記ガイド板
１２，１２に沿わせて巻回することも考られているが、
この巻回方法では、前記のように、磁性薄帯２の軸方向
両端の板厚に偏差が生じていたり、巻取軸６に歪が生じ
ていると、結局鉄心素板群１０はガイド板１２，１２に
規制されて、その一部が例えば、捻られた状態で巻取軸
６に巻回されることになるため、巻回部分の一部が波打
状態で巻回されたり、磁性薄帯２が湾曲，折損したりし
て巻回されることになる結果、巻鉄心１１の鉄心特性に
重大な支障をきたすとともに、巻鉄心１１の巻回中に鉄
心巻取機８の巻込み用ローラ８ａに大きな機械的な力が
加えられ、巻取軸６との平行度を狂わせて巻鉄心１１の
円滑な巻回を妨げる大きな要因となっていた。

【００１１】本発明は、前記の種々な問題点に鑑み、磁
性薄帯を用いて巻鉄心を巻回したとき、この巻鉄心の積
層端面から突出する不揃いな突出部分を、簡易な挿入手
段を用いて円滑・良好に鉄心内に挿入させることによ
り、環状の巻鉄心を常にその積層端面を整列させた状態
で形成可能とした、アモルファス巻鉄心の積層端面整列
方法を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記問題点を
解決する手段として、磁性薄帯を複数枚重ね合せて所定
の長さ寸法毎に切断し、この切断した鉄心素板を複数段
にわたり階段状に積層して鉄心素板群を形成し、この鉄
心素板群を順次鉄心巻取機の巻取軸に巻回して環状の巻
鉄心を形成する。つづいて、前記巻回した巻鉄心を鉄心
巻取機から取り外す。

【００１３】鉄心巻取機から取り外した環状の巻鉄心
は、その軸方向両端の積層端面から巻鉄心の巻回中に突
出した磁性薄帯の突出部分を上側として作業台又はロー
ラコンベア等の上に座板を介して載置する。この状態
で、前記磁性薄帯の突出部分のところに当板を当接し、
この当板の上側を押圧プレスとか木ハンマーを用いて押
圧すると、前記突出部分は当板に加えられる押圧力によ
って鉄心の中に良好に挿入され、これにより、巻鉄心１
１の積層端面全域を均一な平坦状に整列する。

【００１４】

【作用】本発明は、環状の巻鉄心を巻回したとき、この
巻鉄心の軸方向の積層端面から突出する磁性薄帯の突出
部分に板状の当板をあてがい、この当板を押圧すること
によって、前記突出部分は巻鉄心内に容易に挿入するこ
とができ、これにより、巻鉄心の積層端面を迅速・確実
に整列させることができる。

【００１５】又、前記巻鉄心の積層端面を整列する場合
は、前記積層端面の全域あるいは突出部分に、これを全
体に被うことのできる当板を乗載し、しかも、前記当板
を押圧プレス等の押圧手段にて押圧するだけでよいた
め、磁性薄帯を巻回した巻鉄心の積層端面の整列作業
は、簡易に、かつ、迅速に行うことができる。

【００１６】更に、前記当板を巻鉄心の積層端面に当接
してこれを押圧する場合、環状の巻鉄心は所要の長さに
切断した極薄の磁性薄帯を用いて巻回している関係上、
巻鉄心の巻回層間は極薄の磁性薄帯を積層して巻回する
ことになるため、大きな巻締力を加えて巻くことが難し
く、この結果、全体的には比較的緩やかな巻締力で巻回
される。従って、巻鉄心の積層端面から突出している磁
性薄帯の突出部分は、当板を押し当ててこれを押圧する
ことにより、比較的大きな力を要することなく巻回層間
に挿入することが可能となる。しかも、この際、磁性薄
帯は複数枚を１組として所要の長さ毎に順次切断してこ
れを複数段に積層した鉄心素板群を巻回して巻鉄心が構
成されているので、突出する破片はある程度の肉厚寸法
を具備しているため、湾曲したり折損することなく、円
滑・良好に挿入することができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図２ないし９によっ
て説明する。なお、図２〜９において、図１，１０に示
す部品と同一部品を使用している場合は、同一符号を用
いて説明する。又、非晶質磁性合金薄帯（以下、単に磁
性薄帯という）を用いて環状の巻鉄心を巻回する場合の
説明は、従来と同様であるため、詳細な説明は省略す
る。

【００１８】図１において、ドラム３から巻戻した複数
枚の磁性薄帯を重ね合せて切断装置４により所定の長さ
寸法で切断した鉄心素板９は、これを所定段数階段状に
積層して複数の鉄心素板群１０を形成し、これら鉄心素
板群１０を順次鉄心巻取機８の巻取軸６に巻回して環状
の巻鉄心１１を設ける。そして、前記環状の巻鉄心１１
を巻回しているとき、磁性材料２の幅方向の板厚の偏差
とか、巻取軸６自体がその軸方向の両端部が歪等によっ
て外径寸法に差異が生じていたりすると、巻取軸６に巻
回した前記巻鉄心１１は、図１０で示すように、鉄心素
板９の各接合部ａ付近において、巻鉄心１１の積層端面
１１ａから各鉄心素板９の一部が、上方に突出した状態
で巻回されることがある。

【００１９】前記鉄心素板９の突出部分１１ｂは、巻鉄
心１１自体がある程度の巻締力を有して円形に巻回され
ているので、自重で降下することはほとんどない（な
お、鉄心素板９が単に帯状の状態で積層されている場合
ならば、積層端面に加わる力を緩めれば、前記突出部分
１１ｂが存在していても、容易に自重降下させて、積層
端面を備えることができる）。

【００２０】従って、前記のように、巻回された巻鉄心
１１の積層端面１１ａから鉄心素板９の一部が突出して
不揃いとなっているときは、前記巻鉄心１１を鉄心巻取
機８にて巻回した後、その外周を巻回が解けないように
図示しないテープ等を用いて仮止めしてから、巻取軸６
より取外して図示しない作業台等の上に、図１０で示す
ように、突出部分１１ｂが上向きとなるようにして乗載
する。

【００２１】つづいて、図２で示すように、巻鉄心１１
の上方から積層端面１１ａ上に突出している鉄心素板
（磁性薄帯２を示す）９の突出部分１１ｂに平板状の当
板１３を当接する。この場合、図２で示すように、当板
１３は突出部分１１ｂの位置のみに当接させる（突出部
分１１ｂが比較的少なく、かつ、その突出長も余り高く
ない場合である）。前記当板１３を巻鉄心１１の突出部
分１１ｂが存在する部位に乗載したら、前記当板１３を
図示しない押圧プレス又は木ハンマー等を用いて巻鉄心
１１側に押圧する。

【００２２】前記当板１３の押圧力により、巻鉄心１１
の積層端面１１ａから突出している鉄心素板９の突出部
分１１ｂ（図１０参照）は、巻鉄心１１自体が大きな巻
締力を加えて巻回されていないので、前記当板１３に加
えられる押圧力によって円滑に所定の巻回層間に挿入す
ることができる。

【００２３】即ち、前記突出部分１１ｂの巻回層間への
挿入に際しては、巻鉄心１１自体が１ターンを形成する
鉄心素板群１０を順次重ね合せて鉄心巻取機８の巻取軸
６に円形に巻回されていることと、磁性薄帯２が非常に
薄く、かつ、これを用いて巻回した鉄心素板群１０が弾
力性を具備して巻回されることと、巻鉄心１１の積層端
面１１ａから突出している突出部分１１ｂが各鉄心素板
９の接合部ａ付近に集中していることと、更に、前記突
出部分１１ｂの大部分が鉄心素板９毎に突出しているた
め、前記当板１３を突出部分１１ｂに当接してこれを押
圧することにより、前記突出部分１１ｂは比較的簡単に
巻回層間に押し戻すことができる。

【００２４】次に、図３，４で示すように、巻鉄心１１
の積層端面１１ａから前記に比べて突出部分１１ｂが多
く、しかも、その突出長が高くなって巻鉄心１１が円形
に巻回されたときは、図３，４のように、巻鉄心１１の
突出部分１１ｂが生成されている積層端面１１ａの全域
を被う広さの当板１３ａを用意し、この当板１３ａを図
３，４の如く巻鉄心１１の積層端面１１ａに乗載してこ
れを前記同様、押圧プレス等の押圧手段にて加圧する。
すると、当板１３ａにはその全面にほぼ均一に押圧力が
加えられるため、積層端面１１ａから突出している突出
部分１１ｂは、該突出部分１１ｂのみが集中的に押圧さ
れることなく、積層端面全体に、即ち、突出部分１１ｂ
が存在していない他の積層部分１１ａに加えられる押圧
力とほぼ均一の力で押圧されることになる結果、突出部
分１１ｂは湾曲したり折損することなく、巻鉄心１１の
巻回層間に円滑に挿入することができ、これにより、図
５で示すように、巻鉄心１１の積層端面１１ａを平滑に
整列することができる。

【００２５】なお、図４で示すように、巻鉄心１１の突
出部分１１ｂが接合部ａ（図５，１０参照）をはさんで
両側に突出しているような場合は、当板１３ａを積層端
面１１ａの全域を被うようにして突出部分１１ｂの頂部
に当接し、このあと、当板１３ａの両端部を均一な押圧
力で同時に、かつ、徐々に押圧して、積層端面１１ａ上
に突出している突出部分１１ｂを巻鉄心１１の巻回層間
に挿入することによって、積層端面１１ａの整列を行う
ものである。

【００２６】これまでは、巻鉄心１１を鉄心巻取機８か
ら取外してその積層端面１１ａの整列方法について説明
したが、次に図６，７で示すように、巻鉄心１１を巻取
軸６にセットした状態で整列する場合について説明す
る。巻鉄心１１を巻回したら、その外周をテープ等によ
り仮止めした後、図６に示すように、巻鉄心１１の鉄心
巻込み用のベルト７を緩める。このあと、図７に示すよ
うに、巻鉄心１１の下側部分の手前側（図７の左側）に
当板１３を押し当て、木ハンマー等の押圧手段により当
板１３を押圧し、巻鉄心１１の積層端面１１ａから突出
している突出部分１１ｂを平坦化する。

【００２７】この場合、巻取軸６に取付けられている巻
鉄心１１は、ベルト７による巻締力が解除されているた
め、巻鉄心１１の巻取軸６の下側に位置する部分は、自
重により多少垂下して巻回層間に微少な隙間が生じやす
くなっているので、前記のように、突出部分１１ｂに当
板１３を押し当てこれに押圧力を加えることにより、前
記突出部分１１ｂは容易に巻鉄心１１の巻回層間に挿入
することができる。なお、図７において、巻鉄心１１の
鉄心巻取機８側に突出部分１１ｂが突出している場合
も、前記と同様にして当板１３を用いて平坦化すればよ
い。

【００２８】又、図７において、巻鉄心１１の下側部分
において突出部分１１ｂの平坦化を終えたら、巻取軸６
を例えば、１８０°回動させて上側に位置していた部位
を下側に移動させ、前記同様に当板１３を用いて巻鉄心
１１の積層端面１１ａから突出している突出部分１１ｂ
を押動してその平坦化をはかるようにする（図８参
照）。前記のようにして、巻鉄心１１の積層端面１１ａ
の平坦化作業が終了したら、巻鉄心１１を鉄心巻取軸８
から取り外して次工程に送る。

【００２９】このように、環状の巻鉄心１１の積層端面
１１ａの平坦化作業が終了したら、前記環状の巻鉄心１
１は次工程において図９に示すように、図示しない成形
治具を用いて、環状の巻鉄心１１を矩形状に成形加工し
て図示しない巻線に組立可能な巻鉄心１５を設ける。こ
の巻鉄心１５は焼鈍処理を行い巻線に組込むことによっ
て巻鉄心変圧器を構成するものである。

【００３０】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように、巻鉄心
を巻回した際にその積層端面から鉄心素板の１部が突出
していた場合、その突出部分を当板にて被い、この当板
を各部位において均一な押圧力により押圧して、前記積
層端面上に突出している突出部分を良好に巻鉄心の巻回
層間に挿入するようにしたので、次に示すような効果を
有する。

【００３１】（１） 巻鉄心の積層端面から突出してい
る突出部分を当板により均一な押圧力で押圧して巻鉄心
の巻回層間に挿入することができるので、前記突出部分
は巻回層間への挿入にあたり湾曲したり折損することな
く、迅速・容易に巻回層間に挿入できるため、巻鉄心の
積層端面の整列作業を簡易に行うことができる。

【００３２】（２） 又、当板は磁性薄帯を複数枚積層
した鉄心素板の突出部分と当接させるとともに、巻鉄心
の積層端面の全域を被覆させて、前記突出部分の巻回層
間への挿入を行うようにしているので、前記当板が巻鉄
心の突出部分のみと接触する機会は少なく、最低限巻鉄
心の積層端面と接触した状態とすることとなる結果、巻
鉄心の突出部分のみが大きな押圧力を受けることによっ
て、前記突出部分が破損するという問題を確実に回避す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】非晶質磁性合金薄帯を切断し、これを巻回する
装置を示す概略構成図である。

【図２】巻鉄心の積層端面から突出している部分を当板
にて集中的に押圧している状態を示す説明図である。

【図３】同じく、積層端面から突出している部分を積層
端面も含めて当板により押圧している状態を示す説明図
である。

【図４】同じく、突出部分を巻鉄心の積層端面を被う広
さの当板により押圧している状態を示す説明図である。

【図５】積層端面の整列を終えた巻鉄心を示す斜視図で
ある。

【図６】巻鉄心を巻回した後、鉄心巻込み用のベルトを
巻鉄心の外周から外した状態を示す説明図である。

【図７】巻回を終えた巻鉄心の積層端面を巻取軸に取付
けた状態平坦化している状況を示す説明図である。

【図８】平坦化を終えた巻鉄心の正面図である。

【図９】矩形成形を終えた巻鉄心の平面図である。

【図１０】積層端面から鉄心素板の一部が突出している
状態を示す巻鉄心の斜視図である。

【図１１】従来の巻鉄心の巻回方法の１例を示す説明図
である。

【符号の説明】

８ 鉄心巻取機 ９ 鉄心素板 １０ 鉄心素板群 １１ 巻鉄心 １１ａ 積層端面 １１ｂ 突出部分 １３，１３ａ 当板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非晶質磁性合金薄帯を所定枚数重ね合せ
   てこれを所要の長さ寸法毎に切断して鉄心素板を形成
   し、この鉄心素板を所要数積層してブロック状の鉄心素
   板群を複数個設け、これら各鉄心素板群を順次円形に巻
   回して１ターンカット方式のアモルファス巻鉄心を製造
   する方法において、前記の方法により製造された巻鉄心
   の積層端面に、前記巻鉄心を構成する鉄心素板の１部が
   突出していた場合、前記突出部分を当板にて被覆し、こ
   の当板を外部より押圧して前記鉄心素板の突出部分を巻
   鉄心の巻回装置に挿入して、前記巻鉄心の積層端面を平
   坦化するようにしたことを特徴とするアモルファス鉄心
   の積層端面整列方法。
2. 【請求項２】 前記当板は、巻鉄心の積層端面から突出
   する鉄心素板の突出部分を含む積層端面の全域を被覆
   し、この当板の各部位をほぼ均一な押圧力で巻鉄心の積
   層端面側に押圧するようにしたことを特徴とする請求項
   １記載のアモルファス巻鉄心の積層端面整列方法。