JPH0541327A - 巻鉄心の製法 - Google Patents
巻鉄心の製法Info
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- JPH0541327A JPH0541327A JP3284249A JP28424991A JPH0541327A JP H0541327 A JPH0541327 A JP H0541327A JP 3284249 A JP3284249 A JP 3284249A JP 28424991 A JP28424991 A JP 28424991A JP H0541327 A JPH0541327 A JP H0541327A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
- H01F41/0206—Manufacturing of magnetic cores by mechanical means
- H01F41/0213—Manufacturing of magnetic circuits made from strip(s) or ribbon(s)
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/4902—Electromagnet, transformer or inductor
- Y10T29/49075—Electromagnet, transformer or inductor including permanent magnet or core
- Y10T29/49078—Laminated
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 帯状となった磁性材料１０を長手方向に延び
る１の折れ線１１により切断し、２条の、一側端が直線
状、他の側端が折れ線状となり、前後端が幅狭で中央部
が幅広となった細長い５角形の巻鉄心素材１２，…が、
前後に連続した連続素材１３，１３を得る。この巻鉄心
素材１２を、幅方向の中心を一定位置に維持するように
して巻き取り、断面６角形の巻鉄心を形成する。 【効果】 ロスを生じない。巻回時に素材の接続が不要
である。
る１の折れ線１１により切断し、２条の、一側端が直線
状、他の側端が折れ線状となり、前後端が幅狭で中央部
が幅広となった細長い５角形の巻鉄心素材１２，…が、
前後に連続した連続素材１３，１３を得る。この巻鉄心
素材１２を、幅方向の中心を一定位置に維持するように
して巻き取り、断面６角形の巻鉄心を形成する。 【効果】 ロスを生じない。巻回時に素材の接続が不要
である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、変圧器、リアクトル等
に利用される鉄心、特に細長形状の磁性材料を巻いて形
成される巻鉄心の製法に関する。
に利用される鉄心、特に細長形状の磁性材料を巻いて形
成される巻鉄心の製法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、５〜２００ＫＶＡ程度の小、
中電力用変圧器には、図６、７に示すような、円形段付
形巻鉄心１が多く用いられている。この巻鉄心１は、幅
が異なる３種類の帯状材料を順次巻回して製造するもの
である。すなわち、巻芯（図示しない）に、初めに小幅
の材料を巻いて部分２ａを形成し、一旦巻回を止めて中
幅の材料を接続し、再び巻回して部分２ｂを形成し、次
に再び一旦巻回を止めて大幅の材料を接続し、再び巻回
して部分２ｃを形成し、以後同様にして中幅の材料で部
分２ｄを、小幅の材料で部分２ｅを形成し、この後巻芯
を取り去り完成するものである。
中電力用変圧器には、図６、７に示すような、円形段付
形巻鉄心１が多く用いられている。この巻鉄心１は、幅
が異なる３種類の帯状材料を順次巻回して製造するもの
である。すなわち、巻芯（図示しない）に、初めに小幅
の材料を巻いて部分２ａを形成し、一旦巻回を止めて中
幅の材料を接続し、再び巻回して部分２ｂを形成し、次
に再び一旦巻回を止めて大幅の材料を接続し、再び巻回
して部分２ｃを形成し、以後同様にして中幅の材料で部
分２ｄを、小幅の材料で部分２ｅを形成し、この後巻芯
を取り去り完成するものである。
【０００３】この円形段付巻鉄心は、その脚部に分割式
の円筒形ボビンを嵌め、これを回転させつつ導線を巻付
け変圧器等に仕上げられる。
の円筒形ボビンを嵌め、これを回転させつつ導線を巻付
け変圧器等に仕上げられる。
【０００４】この円形段付巻鉄心において、段付形状と
するのは、円形に巻かれる導線内の磁性材料の断面占有
率を高めるためであり、同時に、段により形成される空
隙を利用して空気、油を通して冷却を図るためである。
この断面占有率は図示したような５段形で約８５パーセ
ントであり、段数を多くするとより大きくなり、より簡
易な３段形とすると約７９パーセントとなる。実際の変
圧器では３〜９段のものが使用されている。
するのは、円形に巻かれる導線内の磁性材料の断面占有
率を高めるためであり、同時に、段により形成される空
隙を利用して空気、油を通して冷却を図るためである。
この断面占有率は図示したような５段形で約８５パーセ
ントであり、段数を多くするとより大きくなり、より簡
易な３段形とすると約７９パーセントとなる。実際の変
圧器では３〜９段のものが使用されている。
【０００５】段付巻鉄心には、ほかに、図８、９に示す
ような段付形カットコア３がある。これは巻鉄心を形成
した後、切断分離し、コイル４を嵌めて再び接合して使
用するものである。コイルを嵌めるのであるから、その
断面形状は４角形でよいが、コイル導体の折り曲げ半径
の制約から４角形の角部を落とし、３段段付き形状にさ
れる。
ような段付形カットコア３がある。これは巻鉄心を形成
した後、切断分離し、コイル４を嵌めて再び接合して使
用するものである。コイルを嵌めるのであるから、その
断面形状は４角形でよいが、コイル導体の折り曲げ半径
の制約から４角形の角部を落とし、３段段付き形状にさ
れる。
【０００６】上述の円形またはカットコアの段付形巻鉄
心は、何れも製造に当たり、材料の幅を変更する際に巻
回作業を一旦止め接続を行わなければならない。このた
め作業能率が低下し、また完成した製品においても、接
続部分があるため磁気抵抗を増大させたり、騒音を発生
したりする不都合を生じる。さらに、材料も、複数種類
用いるため、その管理に手数がかかる。
心は、何れも製造に当たり、材料の幅を変更する際に巻
回作業を一旦止め接続を行わなければならない。このた
め作業能率が低下し、また完成した製品においても、接
続部分があるため磁気抵抗を増大させたり、騒音を発生
したりする不都合を生じる。さらに、材料も、複数種類
用いるため、その管理に手数がかかる。
【０００７】このほかに、円形断面巻鉄心が実施されて
いる（特公昭６０−２８３７５号公報、特公昭６１−２
２８５１号公報）。この巻鉄心は、材料を、幅が徐々に
変化し、端縁が楕円状の曲線となるよう切抜き、これを
巻回して形成される。
いる（特公昭６０−２８３７５号公報、特公昭６１−２
２８５１号公報）。この巻鉄心は、材料を、幅が徐々に
変化し、端縁が楕円状の曲線となるよう切抜き、これを
巻回して形成される。
【０００８】この円形断面巻鉄心は、高い断面占有率を
得ることができるが、等幅帯状で供給される材料を、側
縁を曲線状に切抜いて使用するため必然的に材料ロスが
発生し、経済性が低下し、また、スクラップ処理、切断
工程に手数がかかる。このためこの巻鉄心は比較的小容
量の弱電用機器にのみに使用され、電力用には使用され
ていない。
得ることができるが、等幅帯状で供給される材料を、側
縁を曲線状に切抜いて使用するため必然的に材料ロスが
発生し、経済性が低下し、また、スクラップ処理、切断
工程に手数がかかる。このためこの巻鉄心は比較的小容
量の弱電用機器にのみに使用され、電力用には使用され
ていない。
【０００９】さらに別の構成として、多角形断面巻鉄心
が知られている（特公昭４４−２４６０５号公報）。こ
の巻鉄心は、帯状材料を一旦巻回し横ずれを起こさせて
その側端を円錐面状にし、これを平面で切断することに
より細長台形状の素材を形成し、これを接続しながら巻
芯に巻回して断面を多角形状として形成するものであ
る。
が知られている（特公昭４４−２４６０５号公報）。こ
の巻鉄心は、帯状材料を一旦巻回し横ずれを起こさせて
その側端を円錐面状にし、これを平面で切断することに
より細長台形状の素材を形成し、これを接続しながら巻
芯に巻回して断面を多角形状として形成するものであ
る。
【００１０】この多角形状巻鉄心は、材料ロスが少なく
なる利点があるものの、接続部があることから前記段付
巻鉄心と同様、作業性等に問題があり、さらに素材の切
断が煩雑困難であるため、実用化はされていない。
なる利点があるものの、接続部があることから前記段付
巻鉄心と同様、作業性等に問題があり、さらに素材の切
断が煩雑困難であるため、実用化はされていない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記各巻鉄
心の不都合を解消し、材料のロスを発生させずに、高効
率に製造するすることができ、完成した変圧器等の特性
を優れたものとする新たな巻鉄心の製法を得ることを目
的としたものである。
心の不都合を解消し、材料のロスを発生させずに、高効
率に製造するすることができ、完成した変圧器等の特性
を優れたものとする新たな巻鉄心の製法を得ることを目
的としたものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、帯状となった
磁性材料を長手方向に延びる１の折れ線により切断し、
２条の、一側端が直線状、他の側端が折れ線状となり、
前後端が幅狭で中央部が幅広となった細長い５角形の巻
鉄心素材が、前後に連続した連続素材を形成し、この連
続素材の１の巻鉄心素材を、幅方向の中心を一定位置に
維持するようにして巻き取り、断面６角形の巻鉄心を形
成することを特徴とする巻鉄心の製法である。
磁性材料を長手方向に延びる１の折れ線により切断し、
２条の、一側端が直線状、他の側端が折れ線状となり、
前後端が幅狭で中央部が幅広となった細長い５角形の巻
鉄心素材が、前後に連続した連続素材を形成し、この連
続素材の１の巻鉄心素材を、幅方向の中心を一定位置に
維持するようにして巻き取り、断面６角形の巻鉄心を形
成することを特徴とする巻鉄心の製法である。
【００１３】
【実施例】以下、本発明を図面を参照しつつ具体的に説
明する。
明する。
【００１４】初めに、図１に示すように、帯状となった
磁性材料１０を、長手方向に延びる１の折れ線１１によ
り切断する。なお、この図及び図２は、図示の都合上、
長手方向を幅方向に対して数百分の１に縮小して表して
いる。こうしてこの折れ線１１の両側に、それぞれ、図
２に示す一側端が直線状、他の側端が折れ線状となり、
前後端が幅狭で中央部が幅広となった細長い５角形の巻
鉄心素材１２，…が、前後に連続した連続素材１３，１
３を切り抜く。なお、この例は断面が正６角形の巻鉄心
を形成するものであり、１の巻鉄心素材１２の前端１４
と後端１５の幅は同一となり、中央部の最大幅位置１６
での幅は前端１４、後端１５の２倍となっている。ま
た、前端１４から最大幅位置１６までの長さは、最大幅
位置１６から後端１５までの長さより短くなり、巻芯に
前端１４を内側にして巻いたとき最大幅位置１６が断面
の厚さのちょうど中央に位置するようにされている。
磁性材料１０を、長手方向に延びる１の折れ線１１によ
り切断する。なお、この図及び図２は、図示の都合上、
長手方向を幅方向に対して数百分の１に縮小して表して
いる。こうしてこの折れ線１１の両側に、それぞれ、図
２に示す一側端が直線状、他の側端が折れ線状となり、
前後端が幅狭で中央部が幅広となった細長い５角形の巻
鉄心素材１２，…が、前後に連続した連続素材１３，１
３を切り抜く。なお、この例は断面が正６角形の巻鉄心
を形成するものであり、１の巻鉄心素材１２の前端１４
と後端１５の幅は同一となり、中央部の最大幅位置１６
での幅は前端１４、後端１５の２倍となっている。ま
た、前端１４から最大幅位置１６までの長さは、最大幅
位置１６から後端１５までの長さより短くなり、巻芯に
前端１４を内側にして巻いたとき最大幅位置１６が断面
の厚さのちょうど中央に位置するようにされている。
【００１５】次にこの連続素材１３を、１の巻鉄心素材
１２の前端１４から巻芯（図示しない）に巻き付け、幅
方向の中心１７を一定位置に維持するよう巻芯に対して
幅方向に移動させつつ巻き取り、後端１５で切断し、巻
き取りを終える。このとき幅方向移動により素材の一
部、最大幅位置１６の側端の一方には圧縮、他方には引
っ張り応力変形を生じるが、素材は極めて細長く、変形
角度も極めて微小であり無視しうる。この後、通常の巻
鉄心と同様に、後端１５を止め、巻芯を抜き取り、熱処
理等を施して、図３、４に示す断面が正６角形の巻鉄心
１８を完成する。
１２の前端１４から巻芯（図示しない）に巻き付け、幅
方向の中心１７を一定位置に維持するよう巻芯に対して
幅方向に移動させつつ巻き取り、後端１５で切断し、巻
き取りを終える。このとき幅方向移動により素材の一
部、最大幅位置１６の側端の一方には圧縮、他方には引
っ張り応力変形を生じるが、素材は極めて細長く、変形
角度も極めて微小であり無視しうる。この後、通常の巻
鉄心と同様に、後端１５を止め、巻芯を抜き取り、熱処
理等を施して、図３、４に示す断面が正６角形の巻鉄心
１８を完成する。
【００１６】上記の磁性材料の切断には、円形断面巻鉄
心の製造に使用するスリッターマシンと同一構成の装置
を切断曲線の設定を変更するだけでそのまま使用するこ
とができ、巻取にも円形断面巻鉄心の製造に使用するも
のと同一構成の装置を使用することができる。勿論、切
断線が直線よりなる折れ線であることを利用して、より
簡易な構成の専用装置を特別に製造し使用してもよい。
心の製造に使用するスリッターマシンと同一構成の装置
を切断曲線の設定を変更するだけでそのまま使用するこ
とができ、巻取にも円形断面巻鉄心の製造に使用するも
のと同一構成の装置を使用することができる。勿論、切
断線が直線よりなる折れ線であることを利用して、より
簡易な構成の専用装置を特別に製造し使用してもよい。
【００１７】なお、上述のように連続素材１３のままを
巻き取り作業を行い、巻き終わってから１の巻鉄心素材
１２に切り分ける方法のほか、初めに１の巻鉄心素材１
２に切り分けてその後に巻き取る方法を使用することも
できる。
巻き取り作業を行い、巻き終わってから１の巻鉄心素材
１２に切り分ける方法のほか、初めに１の巻鉄心素材１
２に切り分けてその後に巻き取る方法を使用することも
できる。
【００１８】こうして完成した巻鉄心１８は、従来の円
形段付形巻鉄心と同様に円筒形ボビンを嵌めて導体を巻
き、変圧器等に利用される。このときの導線内の磁性材
料の断面占有率は約８３パーセントであり、これはほぼ
円形５段段付巻鉄心に匹敵する。
形段付形巻鉄心と同様に円筒形ボビンを嵌めて導体を巻
き、変圧器等に利用される。このときの導線内の磁性材
料の断面占有率は約８３パーセントであり、これはほぼ
円形５段段付巻鉄心に匹敵する。
【００１９】上記例は断面を正６角形に形成するもので
あるが、本発明は、図５に示す巻鉄心１９のような断面
長６角形に形成することもできることはいうまでもな
い。
あるが、本発明は、図５に示す巻鉄心１９のような断面
長６角形に形成することもできることはいうまでもな
い。
【００２０】この巻鉄心１９は、カットコアに応用する
ことができる。角部が１２０度の角度を持つので、コイ
ル２０を巻き付けたとき、角部でのコイル導体の曲げ曲
率が小さくなり、従来の段付形カットコアに代えて使用
することができる。なお、この巻鉄心１９は従来の段付
形カットコアより高い断面占有率を実現することができ
る。
ことができる。角部が１２０度の角度を持つので、コイ
ル２０を巻き付けたとき、角部でのコイル導体の曲げ曲
率が小さくなり、従来の段付形カットコアに代えて使用
することができる。なお、この巻鉄心１９は従来の段付
形カットコアより高い断面占有率を実現することができ
る。
【００２１】なお、このような断面長６角形の巻鉄心
は、上述の正６角形巻鉄心と同様に、円形にコイルを巻
いて使用することもでき、こうすると断面占有率を低下
させて空隙を増大させ、冷却を効率化する用途に適する
ものとなる。
は、上述の正６角形巻鉄心と同様に、円形にコイルを巻
いて使用することもでき、こうすると断面占有率を低下
させて空隙を増大させ、冷却を効率化する用途に適する
ものとなる。
【００２２】
【発明の効果】本発明は、上述のように、１の材料を１
の切断線で２条に切り分け、この２条の両方を巻鉄心素
材として用いるものであるので、材料の廃棄される部分
すなわち材料ロスは皆無となり、優れた経済性が得られ
る。特に、多量の方向性硅素鋼帯を使用する配電用変圧
器等の電力機器あるいはアモルファス磁性材、ニッケル
系磁性材、極薄硅素鋼帯等の高価な材料を使用する巻鉄
心については、この経済効果は著しいものとなる。ま
た、破棄部分ができないことから、スクラップ処理が不
要となり、切断作業能率が向上する。
の切断線で２条に切り分け、この２条の両方を巻鉄心素
材として用いるものであるので、材料の廃棄される部分
すなわち材料ロスは皆無となり、優れた経済性が得られ
る。特に、多量の方向性硅素鋼帯を使用する配電用変圧
器等の電力機器あるいはアモルファス磁性材、ニッケル
系磁性材、極薄硅素鋼帯等の高価な材料を使用する巻鉄
心については、この経済効果は著しいものとなる。ま
た、破棄部分ができないことから、スクラップ処理が不
要となり、切断作業能率が向上する。
【００２３】さらに、１か所の切断により２条の素材を
得るため、切断刃の磨耗管理、切断カエリの管理、形状
寸法管理等の生産管理は２条のうち１について行えばよ
いので、作業管理が簡易化される。
得るため、切断刃の磨耗管理、切断カエリの管理、形状
寸法管理等の生産管理は２条のうち１について行えばよ
いので、作業管理が簡易化される。
【００２４】また、本発明は、１の素材を単に巻回する
だけで巻鉄心を完成するものであるので、従来の段付形
巻鉄心、多角形形巻鉄心のような接続作業が不要であ
り、生産効率を高めることができる。しかも使用する素
材が１種類であるため、素材の管理も容易となる。
だけで巻鉄心を完成するものであるので、従来の段付形
巻鉄心、多角形形巻鉄心のような接続作業が不要であ
り、生産効率を高めることができる。しかも使用する素
材が１種類であるため、素材の管理も容易となる。
【００２５】本発明により製造された巻鉄心は、その素
材中に接続部分がないことから、磁気特性は優れたもの
となり、騒音も少ないものとなる。
材中に接続部分がないことから、磁気特性は優れたもの
となり、騒音も少ないものとなる。
【００２６】本発明の実施に使用する切断装置は、上記
のように切断刃が１か所で、切断線が２の直線を接続し
ただけの単純な折れ線であり、しかもスクラップ処理装
置が不要であるので、簡単な構成により実現することが
できる。
のように切断刃が１か所で、切断線が２の直線を接続し
ただけの単純な折れ線であり、しかもスクラップ処理装
置が不要であるので、簡単な構成により実現することが
できる。
【図１】本発明の材料の切断方法を示す平面図であり、
長手方向を幅方向に対して数百分の１に縮小して表す。
長手方向を幅方向に対して数百分の１に縮小して表す。
【図２】１の巻鉄新素材を示す平面図であり、長手方向
を幅方向に対して数百分の１に縮小して表す。
を幅方向に対して数百分の１に縮小して表す。
【図３】本発明により製造された巻鉄心の一例を示す平
面図である。
面図である。
【図４】前図のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】本発明により製造された巻鉄心の他の例の図４
と同様の個所を示す断面図である。
と同様の個所を示す断面図である。
【図６】従来の円形段付巻鉄心の平面図である。
【図７】前図のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。
【図８】従来のカットコアの斜視図である。
【図９】前図のＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図である。
１０…磁性材料、１１…折れ線、１２…巻鉄心素材、１
３…連続素材、１４…前端、１５…後端、１６…最大幅
位置、１７…幅方向の中心、１８…巻鉄心、１９…巻鉄
心、２０…コイル。
３…連続素材、１４…前端、１５…後端、１６…最大幅
位置、１７…幅方向の中心、１８…巻鉄心、１９…巻鉄
心、２０…コイル。
Claims (1)
- 【請求項１】 帯状となった磁性材料を長手方向に延び
る１の折れ線により切断し、２条の、一側端が直線状、
他の側端が折れ線状となり、前後端が幅狭で中央部が幅
広となった細長い５角形の巻鉄心素材が、前後に連続し
た連続素材を形成し、この連続素材の１の巻鉄心素材
を、幅方向の中心を一定位置に維持するようにして巻き
取り、断面６角形の巻鉄心を形成することを特徴とする
巻鉄心の製法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3284249A JPH0541327A (ja) | 1991-08-05 | 1991-08-05 | 巻鉄心の製法 |
| US07793986 US5210930B1 (en) | 1991-08-05 | 1991-11-18 | Method of manufacturing wound core |
| CN92108897A CN1029651C (zh) | 1991-08-05 | 1992-08-05 | 制造卷片磁芯的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3284249A JPH0541327A (ja) | 1991-08-05 | 1991-08-05 | 巻鉄心の製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0541327A true JPH0541327A (ja) | 1993-02-19 |
Family
ID=17676093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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