JPH0574636A - 変成器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 各種電気機器に使用される変成器において、
鉄心溶接工程のＴＩＧアーク溶接のアークの蛇行防止と
鉄心の溶融性向上により、溶接不良の低減と品質の向上
を図ることを目的とする。 【構成】 積層ブロック化したＥ型鉄心２４とＩ型鉄心
２５との突き合わせ面側の両端部にそれぞれ、鋭利な突
起３１，３２を設け、Ｅ型鉄心２４とＩ型鉄心２５とを
突き合わせた時、鉄心突き合わせ部分に鋭利な突起３
１，３２を有する形状の先端をＴＩＧアーク溶接する構
成とし、アークは電流集中しやすい形状へ飛びやすい特
性を生かし、鉄心へのアーク集中性向上並びに鉄心突き
合わせ部分２６が他の鉄心部分より細くなっているため
鉄心の溶融性の向上ができる。その結果、鉄心溶接不良
の低減と品質の向上ができるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は各種電源機器，音響機
器，映像機器，電話関連機器，産業機器等に使用する変
成器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の変成器は、図７，図８，図
９、に示すような構造であり、図７は従来の変成器の断
面図、図８は従来の変成器の斜視図、図９は従来の変成
器に使用する鉄心の正面図である。図７，図８，図９を
用いて従来の変成器を説明すると、上端鍔２と下端鍔３
を有する筒状のプラスチック成型品よりなる巻枠１にコ
イル４を規定回数巻回し、その巻枠１に積層ブロック化
したＥ型鉄心５の中央磁脚部８を挿入した後、Ｅ型鉄心
５の外側磁脚部９の外側、すなわち図９に示すようなＥ
型鉄心５の長さ寸法ａと同寸法の長さ寸法ｂを有し、積
層ブロック化されたＩ型鉄心６を突き合わせた後に、そ
の突き合わせ面のＥ型鉄心５の外側磁脚９の外側寸法、
すなわち幅寸法の両端部分を鉄心積層方向に沿って、ア
ークにより鉄心を溶融して鉄心接合部７を形成し、Ｅ型
鉄心６とＩ型鉄心７を固定する構造となっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のＥ
型鉄心５とＩ型鉄心６の突き合わせ面にＴＩＧアーク溶
接が行われた場合、図１０（ａ），（ｂ）に示すよう
に、鉄心突き合わせ面と、タングステン電極１１とが一
直線であっても、鉄心突き合わせ面にはエアギャップが
存在する上、表面の汚れ，酸化等の条件バラツキによ
り、鉄心突き合わせ面のエアギャップには飛ばず鉄心突
き合わせ面周辺の導電部分であるＥ型鉄心５もしくはＩ
型鉄心６へアーク１０が飛んでしまう結果、鉄心突き合
わせ面を完全に溶融させることができなかった。なお、
図１０において１２はノズル、１３は不活性ガスを示し
ている。

【０００４】また連続溶接によるタングステン電極１１
の先端磨耗により、その傾向は顕著になる。その結果、
鉄心の溶接不良を発生させ、電気特性低下や、うなり等
の変成器として、致命的な問題を発生させる要素を含ん
でいるばかりでなく、上記不良は再生が困難であり、部
材コスト，生産コストの増大をもたらすため、いかにし
て不良発生の確率を少なくするかが大きな課題であっ
た。

【０００５】また、その対策案として、溶接電流を増加
させることでアーク１０の直進性を高めると共に鉄心へ
の入熱量を増やし、溶接範囲を広げる方法と鉄心突き合
わせ面とタングステン電極１１との距離を短くし、アー
ク１０の集中性を向上させる方法がある。しかし、前記
の方法では、鉄心への入熱量が増大する結果、コイル４
の銅線絶縁被膜が溶融し、電気的特性低下や耐電圧の問
題が発生する恐れがあった。また後記の方法では、鉄心
とタングステン電極１１との距離は、設備，部品の精度
上問題があり１．０mmが限界である。これ以上、鉄心と
タングステン電極１１の距離を短くすることは、タング
ステン電極１１の曲がり，折れ，また、ノズル１２の破
損につながり、現状での実施は非常に困難である。これ
らの問題は変成器の品質低下や溶接設備の高精度化によ
る高額化等の問題を有していた。

【０００６】本発明は以上のような従来の欠点を除去
し、不良発生の少ない変成器を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、積層ブロック化されたＥ型鉄心とＩ型鉄心
との突き合わせ面側の両端部に、Ｅ型鉄心とＩ型鉄心を
突き合わせ、そのＥ型鉄心とＩ型鉄心とを突き合わせた
時、突き合わせ面が鋭利に尖る形状とした鉄心の先端突
き合わせ部分先端を鉄心積層方向に沿ってＴＩＧアーク
溶接にて固定する構成としたものである。

【０００８】また、積層しブロック化されたＥ型鉄心と
Ｉ型鉄心の突き合わせ面側の両端部に、Ｅ型鉄心とＩ型
鉄心を突き合わせ、そのＥ型鉄心とＩ型鉄心とを突き合
わせた時、突き合わせ面が鋭利に尖る形状となるよう
に、幅寸法部分の両端に切り欠きを設け鉄心先端突き合
わせ部分先端を鉄心積層方向に沿ってＴＩＧアーク溶接
にて固定する構成としたものである。

【０００９】

【作用】上記構成とすることによる作用は次のようにな
る。Ｅ型鉄心とＩ型鉄心との突き合わせ面の両端部に、
鋭利な突起を設けたＥ型鉄心とＩ型鉄心を突き合わせた
時、鉄心突き合わせ面に鋭利に尖った形状を有する形状
とするものであるためタングステン電極と鉄心突き合わ
せ面の突起先端部分は、電界強度が高いため、比較的低
い電圧でも、それぞれの先端部分の空気が絶縁破壊さ
れ、コロナ放電を発生する。その後のアーク放電も、最
初にコロナ放電を始めたそれぞれの突起部分より発生す
る結果、鉄心接合面にアークの集中が図れ、アークの蛇
行を防ぐことができる上、溶接部分は他の鉄心部分よ
り、鋭利に尖り細くなっているため、従来の突き合わせ
形状より少ない入熱量で鉄心を確実に溶融させることが
でき、溶接不良の低減と品質の向上が図れ、なおかつ溶
接設備の簡素化も可能とすることができる。

【００１０】また、積層ブロック化されたＥ型鉄心とＩ
型鉄心の突き合わせ面側の両端部に、Ｅ型鉄心とＩ型鉄
心を突き合わせ、そのＥ型鉄心とＩ型鉄心とを突き合わ
せた時突き合わせ面が鋭利に尖る形状となるように、幅
幅寸法部分の両端に切り欠きを設け、鉄心先端突き合わ
せ部分を鉄心積層方向に沿ってＴＩＧアーク溶接にて固
定する構成とすることで上述と同等の作用を得ると共
に、従来の鉄心と同等の外径を維持することができるも
のである。

【００１１】

【実施例】（実施例１）以下本発明の一実施例を図１〜
図３を参照して説明する。図１は本発明の変成器の１実
施例を示す断面図、図２は本発明の変成器の斜視図、図
３は本発明の変成器に用いる鉄心を示す正面図である。
図１，図２において、２０はコイル２３を巻回する巻枠
であり、この巻枠２０の両端には、それぞれ上端鍔２１
と下端鍔２２が設けられている。コイル２３を巻回した
巻枠２０に積層ブロック化したＥ型鉄心２４の中央磁脚
部３３を装着し、Ｅ型鉄心２４の外側磁脚部３４の外
側、すなわち、図３に示すＥ型鉄心２４の幅寸法Ａと同
一長さＢを有する積層ブロック化されたＩ型鉄心２５を
Ｅ型鉄心２４に突き合わせ、その突き合わせ面のＥ型鉄
心２４の両端部に、それぞれ三角形状のＥ型鉄心突起３
１とＩ型鉄心突起３２を設けることで、Ｅ型鉄心２４と
Ｉ型鉄心２５を突き合わせた時、突き合わせ面部分に鋭
利な突起を有することのできる形状とし、その鉄心接合
面の鋭利な突起の先端部分をＴＩＧアーク溶接により溶
融し、Ｅ型鉄心２４とＩ型鉄心２５を溶接接合部２６に
より固定する構造としたものである。

【００１２】次に、この実施例１における作用について
説明する。コイル２３を巻回した巻枠２０をＥ型鉄心２
４の中央磁脚部３３に装着した上でＥ型鉄心２４の外側
磁脚部３４間の寸法、すなわちＥ型鉄心２４の幅寸法Ａ
と同一長さＢを持つＩ型鉄心２５をＥ型鉄心２４と突き
合わせた時、Ｅ型鉄心２５とＩ型鉄心２４の鉄心突き合
わせ面にあるＥ型鉄心突起３１と、Ｉ型鉄心突起３２と
の突き合わせ部分の鋭利な突起の先端部分を図４に示す
ようにＴＩＧアーク溶接により溶接する。図４において
２７はアーク、２８はタングステン電極、２９はノズ
ル、３０は不活性ガスを示している。タングステン電極
２８と鉄心突き合わせ面の突起先端部分は、電界強度が
高く、比較的低い電圧でも、それぞれの先端部分の空気
が絶縁破壊され、コロナ放電を発生する。その後のアー
ク放電も、最初にコロナ放電を始めた、それぞれの突起
部分より発生する結果、鉄心突き合わせ部分のアーク２
７の集中性向上が図られ、アーク２７の蛇行を防ぐこと
ができる。また、鉄心溶接部分は他の鉄心部分より細く
なっているため、確実に鉄心突き合わせ面を溶接させる
ことができる。

【００１３】（実施例２）前記の実施例１では帯状の鉄
心をプレス加工にてＥ型鉄心２４やＩ型鉄心２５へ加工
しているため、鉄心の端面部より突起が有ると鉄心打ち
抜き時鉄心廃棄部分が多く発生することになり歩留りが
増えるばかりでなく、鉄心のコストアップ，金型加工費
の増加につながる。その上、変成器の鉄心突き合わせ面
の突起部分があるために外径が大きくなり軽薄短小化が
難しい問題がある。そこで、前記実施例１と同様の効果
を得る手段として、図５に変成器に用いる鉄心の正面図
に示すように、Ｅ型鉄心２４ａとＩ型鉄心２５ａの突き
合わせ面のＥ型鉄心２４ａの両端部分にそれぞれ三角形
状のＥ型鉄心切り欠き３５と、Ｉ型鉄心切り欠き３６を
設けたＥ型鉄心２４とＩ型鉄心２５の鉄心端面の鋭利な
突起先端部分を図６に示すＴＩＧアーク溶接により溶接
し、Ｅ型鉄心２４とＩ型鉄心２５を溶接接合部分２６に
より固定することで、前記の形状と同様な効果が得ら
れ、ＴＩＧアーク溶接の接合不良の発生を防止できると
共に、従来の構造の変成器と同等の外径を維持すること
ができるものである。なお、実施例２の作用については
実施例１と同様である。

【００１４】

【発明の効果】以上のように本発明は、積層しブロック
化されたＥ型鉄心とＩ型鉄心の突き合わせ面の両端部分
に、それぞれ三角形状の突起を設け、鉄心突き合わせ時
に、鉄心突き合わせ面に鋭利な突起を有することのでき
る形状とすることで、常にアークを鉄心突き合わせ面に
集中させることができ、その効果として、従来問題とな
っていた品質や特性の安定化が図れるばかりでなく、設
備の簡素化，コストダウンができ、効果が絶大なもので
ある。

【００１５】また、帯状の鉄心をプレス加工にてＥ型鉄
心やＩ型鉄心へ加工しているため、鉄心の端面部より突
起が有ると鉄心打ち抜き時鉄心廃棄部分が多く発生する
ことになり歩留りが増えるばかりでなく、鉄心のコスト
アップ，金型加工費の増加につながる。その上、変成器
の鉄心突き合わせ部の突起部分があるために幅寸法が大
きくなり軽薄短小化が難しい問題があるが、Ｅ型鉄心と
Ｉ型鉄心の突き合わせ面の両端部分にそれぞれ切り欠き
を設けたＥ型鉄心とＩ型鉄心の鉄心端面の鋭利な突起先
端部分をＴＩＧアーク溶接により溶接し、Ｅ型鉄心とＩ
型鉄心を溶接接合部分により固定することで、ＴＩＧア
ーク溶接の接合不良の発生を防止できると共に、従来の
構造の変成器と同等の幅寸法を維持することができるも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の変成器の一実施例を示す断面図

【図２】本発明の変成器の一実施例を示す斜視図

【図３】本発明の変成器に用いる鉄心の一実施例を示す
正面図

【図４】同変成器に用いる鉄心のＴＩＧアーク溶接を示
す説明図

【図５】本発明の他の実施例の変成器の鉄心を示す正面
図

【図６】同変成器に用いる鉄心のＴＩＧアーク溶接時の
説明図

【図７】従来の変成器を示す断面図

【図８】従来の変成器を示す斜視図

【図９】従来の変成器に使用する鉄心の正面図

【図１０】（ａ），（ｂ）従来の変成器に使用する鉄心
の不良溶接状態を示す鉄心の要部拡大図

【符号の説明】

２０ 巻枠 ２１ 上端鍔 ２２ 下端鍔 ２３ コイル ２４ Ｅ型鉄心 ２５ Ｉ型鉄心 ２６ 溶接接合部 ２７ アーク ２８ タングステン電極 ２９ ノズル ３０ 不活性ガス ３１ Ｅ型鉄心突起 ３２ Ｉ型鉄心突起 ３３ 中央磁脚部 ３４ 外側磁脚部 ３５ Ｅ型鉄心切り欠き ３６ Ｉ型鉄心切り欠き

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田村 東洋 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】積層しブロック化されたＥ型鉄心の中央磁
   脚にコイルを巻回した巻枠を装着し、そのＥ型鉄心と同
   様に積層ブロック化されたＩ型鉄心とを突き合わせ閉磁
   路を構成すると共に、それぞれの鉄心突き合わせ面の両
   端に、Ｅ型鉄心とＩ型鉄心を突き合わせた時、突き合わ
   せ面が鋭利に尖る形状となる鉄心突き合わせ部分をそれ
   ぞれ有し、その突き合わせ部分先端を鉄心積層方向に沿
   ってＴＩＧアーク溶接にて固定してなる変成器。
2. 【請求項２】積層しブロック化されたＥ型鉄心の中央磁
   脚にコイルを巻回した巻枠を装着し、そのＥ型鉄心と同
   様に積層ブロック化されたＩ型鉄心とを突き合わせ閉磁
   路を構成すると共に、それぞれの鉄心突き合わせ面の両
   端に、それぞれ、切り欠きを設け、Ｅ型鉄心とＩ型鉄心
   を突き合わせた時、突き合わせ面が鋭利に尖る形状とな
   ると共に、鉄心突き合わせ面先端が鉄心端面部より内側
   となるような鉄心突き合わせ部分を有した突き合わせ部
   分の先端を鉄心積層方向に沿ってＴＩＧアーク溶接にて
   固定してなる変成器。