JPH0642439B2 - 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
用されるようになつてきた。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ツト方式の巻鉄心が
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
ンシヨ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つた。したがつて、非晶質磁性薄
帯を巻回するときは、巻回時のテンシヨンを薄帯自体が
破断しない程度に抑制しながら比較的ゆつくりした巻回
速度で巻く必要があつた。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つた。

更に、ノーカツ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つた。

このため、前記ノーカツ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
ンカツ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ターンカツト
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つたり、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つた。

〔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ターンカツト方式の巻鉄心をその特性を損
うことなく、効率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ターンカツ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に接着削を個別に
塗布してから前記非晶質磁性薄帯を重合接着して鉄心素
帯を形成し、この鉄心素帯を一旦巻取機で巻取り、この
あと、前記巻取機に巻取られた鉄心素帯を巻戻しドラム
に取付け、この鉄心素帯を、巻き戻しながら巻枠駆動装
置の巻枠に、１ターン分巻回する毎に基準となる周長に
２πｔに相当する寸法だけ順次長くなるように切断して
巻回することにより、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４図により説明す
る。

第１図において、３は複数枚を１組とした非晶質磁性薄
帯１（以下、単に薄帯という）を重合接着して鉄心素帯
２を形成するとともに、この鉄心素帯２をロール状に巻
取るための機能を備えた鉄心素帯形成装置である。この
鉄心素帯形成装置３は第１図に示すように、図の左側か
ら薄帯１が巻取られている複数個の制動装置付ドラム４
（本実施例では５個使用する）と、各ドラム４から薄帯
１を巻戻すとき、各薄帯１が横揺れしないように個個に
摺動案内する例えば、コ字状のガイド金具５と、各ドラ
ム４から巻戻された薄帯１の下側面（最下段の薄帯は除
く）に常温硬化する例えば、シアノアクリレート系の瞬
間接着剤６を塗布する塗布ローラ７と、前記瞬間接着剤
６を塗布した各薄帯１を重合接着させて１枚の鉄心素帯
２を形成する一対の重合ローラ８と、前記鉄心素帯２を
一旦ロール状に巻回する巻取機９とによつて構成されて
いる。そして、前記塗布ローラ７は、第４図に示すよう
に、瞬間接着剤６を薄帯１に必要以上塗布することのな
いよう、接着剤収容器１０の上端面に取付けた掻取板１
４によつて、前記塗布ローラ７に余分に付着した接着剤
を掻き落すように設けられており、又、巻取機９は支持
台10aに取付けた巻取ドラム１１を電動機１２によりベ
ルト１３を介して回転させて、前記鉄心素帯２を巻取る
ように設けられている。図中5aはガイド金具、8aはガイ
ドローラである。鉄心素帯２の形成に際しては、各ドラ
ム４から薄帯１を一定の速度でそれぞれ巻戻して、塗布
ローラ７により瞬間接着剤６を片側面に塗布し、瞬間接
着剤６を塗布した薄帯１はそれぞれ重合ローラ８のとこ
ろで一ケ所に集合させて、前記一対の重合ローラ８，８
間に挾入し、この重合ローラ８によつて複数枚の薄帯１
（本例では５枚）を重合接着して１枚の鉄心素帯２を形
成する。この際、各薄帯１には瞬間接着剤６が必要最小
量しか塗布されていないので各薄帯１の層間から接着剤
６が滲出することはほとんどない。前記のようにして形
成した鉄心素帯２は巻取機９によつて巻取ドラム１１に
巻回し、巻鉄心の鉄心材料として使用するものである。

次に、前記鉄心素帯２を用いて１ターンカツト方式の巻
鉄心を巻回する装置の実施例を第２図により説明する。
第２図において、２０は鉄心素帯２を所要の長さに切断
し、前記鉄心素帯２の切断により得られた鉄心素板2aを
順次巻回するための巻回装置である。この巻回装置２０
は第２図に示すように、図の左側から鉄心素帯２を取付
けてこれを巻戻すための巻戻しドラム２１と、電動機２
３により回転させて巻戻しドラム２１の鉄心素帯２を一
定の速度で巻戻すとともに、前記巻戻しされた鉄心素帯
２を一旦ループ状に弛めた状態で次工程に給送する巻戻
しローラ２２と、シリンダ24aによつて上下動する押え
ローラ24bと電動機24cにより回転する送込みローラ24d
とを備えて、前記ループ状にたわませた鉄心素帯２を後
述する巻枠駆動装置２６の巻回位置まで定量給送する給
送装置２４と、鉄心素帯２を所要の長さ寸法で切断する
切断カツタ２５とによつて構成されている。そして、前
述した巻枠駆動装置２６は、鉄心素帯２を所要の寸法で
切断することによつて得られる鉄心素板2aを連続的に巻
回する巻枠２７，この巻枠２７をベルト28aを介して回
転させる電動機２８，巻枠２７の周囲に配置した複数の
ローラ２９、これらローラ２９に回転移動自在に張設し
て巻枠２７に巻回される鉄心素板2aの回転と従動して回
転する無端状の巻込ベルト３０、前記巻込ベルト３０に
常時一定の張力を付与するシリンダ３１とからなり、給
送装置２４によつて定量給送される鉄心素帯２を巻枠２
７の外側から押えながら巻枠２７の周囲に巻込むように
構成される。なお、巻戻しローラ２２によつて巻戻しド
ラム２１から巻戻しされた鉄心素帯２をループ状に弛め
る場合の前記ループＬの長さ寸法は、例えば、図示しな
い発光器と受光器とを備え、ループＬの端部が所定の位
置に達すると、発光器の光が遮られて受光器から信号を
制御装置Ｓに送出し、この信号を受けて制御装置Ｓより
送出される指令信号にて巻戻しローラ２２の電動機２３
を駆動制御することにより設定し、前記鉄心素帯２のル
ープＬを常時設定値以下に維持させて、給送装置２４に
よる鉄心素帯２の給送を円滑に行う。又、給送装置２４
のシリンダ24a，電動機24c及び、切断カツタ２５はすべ
て制御装置Ｓからの指令信号によつて駆動制御される。
図中・３２はガイドローラ、３３は鉄心素帯２の横揺れ
を阻止するガイド金具である。

つづいて、前述した鉄心素帯形成装置及び巻回装置２０
を用いて、非晶質磁性薄帯１からなる巻鉄心を巻回する
場合について説明する。前記薄帯１は複数枚（本例では
５枚）を塗布ローラ７により瞬間接着剤６を塗布した
後、一対の重合ローラ８によつて重合接着し、複数層の
薄帯１からなる１枚の鉄心素帯２を形成し、この素帯２
は一旦巻取機９にて巻取ドラム１１にロール状に巻取
る。鉄心素帯２を形成する場合、各薄帯１は制動装置付
のドラム４から巻戻される速度と、巻取機９により巻取
るときの速度とを適宜調整して、一様のテンシヨンで重
合接着することができるので、鉄心素帯２の表面にし
わ，弛るみが生じない、又、各薄帯１には必要最小量の
瞬間接着剤６が塗布されており、しかも、瞬間接着剤６
は空気に触れている間は余り硬化しないものの、空気が
断たれる（薄帯同士の接触）と瞬時に硬化するため、鉄
心素帯２を巻取つた際、その巻回端面にずれが生じた
り、接着剤６が滲出するようなことはなく、鉄心素帯２
を円滑に形成巻回することができる。

次に、前記鉄心素帯２を巻取つた巻取ドラム１１を第２
図で示すように支持ローラ２１に取付ける。巻戻しドラ
ム２１に取付けた鉄心素帯２は巻戻しローラ２２により
順次巻戻し、Ｕ字状に弛めた状態で給送装置２４の押え
ローラ24bと送込みローラ24d間に挾入し、電動機24cに
より送込みローラ24dを駆動させて鉄心素帯２を巻枠駆
動装置２６に定量給送する。この時点で切断カツタ２５
は動作せず、開放されている。そして、前記定量給送さ
れた鉄心素帯２の先端が、巻枠２７と巻込みベルト３０
との間で挾持されて巻枠２７に巻回されはじめると、制
御装置Ｓからの指令信号により電動機24cは回転を停止
し、シリンダ24aは押圧を解除する。このため、給送装
置２４は一旦解放し、鉄心素帯２は巻込ベルト３０の回
転移動に伴つて巻枠駆動装置２６側にそのまま引張られ
て、巻枠２７の外側に巻込ベルト３０に押圧されながら
巻回され、前記巻枠２７に１巻回される途中で鉄心素帯
２が１ターン分の長さに達したとき、制御装置Ｓからの
指令信号により切断カツタ２５が動作して鉄心素帯２を
切断する。切断された鉄心素板2aはそのまま巻枠２７に
巻回され、あわせて鉄心素帯２の先端は、鉄心素板2aと
ほとんど間隔をあげず、制御装置Ｓからの指令により電
動機24c，シリンダ24aの駆動によつて巻枠駆動装置２６
の巻回位置まで直ちに給送される。そして、巻枠２７に
巻回した前層鉄心素板2aの外側に、前記同様に巻回が開
始され、１巻回に相当する長さに達したとき、制御装置
Ｓからの切断指令により切断され巻枠２７に巻回され
る。この場合の切断時期は、例えば巻枠２７に巻回され
る最内層の鉄心素板2aの周長を基準として、以後この周
長に２πｔ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ツタ２５に送出す
ることにより設定する。以上説明した動作を順次必要回
数繰り返し、第３図に示す１ターンカツト方式の巻鉄心
３４を巻回する。

前記のようにして巻回された巻鉄心３４は巻枠駆動装置
２６から取外し、これを矩形成形した後、直流磁場焼鈍
を行つて非晶質磁性薄帯１を用いた１ターンカツト方式
の巻鉄心を製造する。

なお、本発明は非晶質磁性薄帯１を５層重ね合せた例に
ついて説明したが、これに限定することなく、巻鉄心の
巻回に支障を及ぼさない範囲の枚数を重ね合せ接着して
巻鉄心を巻回するようにしてもよく、又、瞬間接着剤６
は塗布ローラ７に代えてスプレーにより薄帯１に塗布す
るようにしてもよい。

〔発明の効果〕 、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体を形成し、この
鉄心素体を一旦円形に巻取って巻鉄心の鉄心材料を形成
し、このあと、円形に巻取った１枚の鉄心素帯からなる
鉄心材料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に相当する長さ寸法分だけ順次変
化させて切断しながら巻回することにより、１ターンカ
ツ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、巻鉄心の巻回作業は鉄心素帯がずれた
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、前記のように、鉄
心素帯は複数枚の非晶質磁性薄帯を瞬間接着剤により重
合接着して形成したものの使用によって、鉄心素帯自体
の腰を強くしてあるため、１ターンカツト方式の巻鉄心
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、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
を形成したものを使用しているので、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、鉄心素帯を加
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。

、更に、本発明は、鉄心素帯を形成巻回する作業と、
鉄心素帯を使用して巻鉄心を巻回する作業は別々に行う
ようになっているので、鉄心素帯はあらかじめ製作して
おいて接着剤の固化が完全に行われたあと巻鉄心の鉄心
材料として使用できる利点があり、しかも、巻鉄心の巻
回時、鉄心素帯は単体の非晶質磁性薄帯を巻く場合に比
べ、腰が強くなっているため、大きなテンションをかけ
ての巻回が可能となり、この結果、非晶質磁性薄帯のよ
うに薄箔な鉄心材料を用いて巻鉄心を巻回する場合、鉄
心素帯を別に形成する工程が増えるものの、全体的には
接着剤の硬化時間を調整することができるので、巻鉄心
の巻回作業を能率的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の巻鉄心を巻回するために使用する鉄心
素帯を形成する具体的実施方法を示す構成図、第２図は
鉄心素帯を用いて巻鉄心を巻回するための具体的実施方
法を示す構成図、第３図は本発明の方法により巻回した
巻鉄心の正面図、第４図は塗布ローラの使用状態を説明
するための説明図である。 １……非晶質磁性薄帯、２……鉄心素帯 ６……接着剤、７……塗布ローラ ２２……巻戻しローラ、24d……送込みローラ ２６……巻枠駆動装置、３４……巻鉄心

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形成するようにしたものにお
   いて、複数枚の非晶質磁性薄帯を各ドラムから個々に巻
   戻してこれら非晶質磁性薄帯に瞬間接着剤を個別に塗布
   する工程と、前記複数枚の非晶質磁性薄帯を重合ローラ
   により重合接着させて１枚の帯状の鉄心素帯を形成する
   工程と、前記鉄心素体を巻取機に巻取って巻鉄心の鉄心
   材料を形成する工程と、前記巻取機に巻取った巻鉄心の
   材料となる鉄心素体を所定の速度で巻戻すための工程
   と、前記巻戻しされた鉄心素帯を、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
   ローラとからなる給送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、前記給送装置にて巻枠駆
   動装置に給送された鉄心素帯を、前記給送装置による挟
   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。