JPH0793219B2

JPH0793219B2 - 巻き鉄心コアの製造方法

Info

Publication number: JPH0793219B2
Application number: JP3033498A
Authority: JP
Inventors: 佳之河上
Original assignee: 株式会社金田製作所
Priority date: 1991-02-01
Filing date: 1991-02-01
Publication date: 1995-10-09
Anticipated expiration: 2010-10-09
Also published as: JPH0653062A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、巻き鉄心型の変圧器等
に使用される巻き鉄心コアの製造方法において、精密な
精度で、生産コストが低廉に、大量生産できる巻き鉄心
コアの製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の巻き鉄心コアの製造方法
は、特公昭６１−２２８５１号公報に開示されているよ
うに、両側縁あるいは片側縁を、コア巻着後の断面が円
形または多角形になるような二次曲線状に、切り抜き成
形した帯状のけい素鋼板を、連続的に巻き心に積み重ね
巻着して形成しているものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】したがって、従来のこ
の種のけい素鋼板を切り抜く際、正確な二次曲線を保つ
ことが必要であり、長さ方向の切り口を二次曲線に切り
抜くのには、大掛かりなＮＣ制御装置や、高度のソフト
プログラムを有するコンピュータで、スリッタマシンを
制御する必要があったので、煩瑣かつ複雑な計算を要す
るとともに、操作に高度の熟練を要し、したがって装置
費用が多額にのぼり、材料の歩留まりも悪く、製品コス
トが高くつき、さらに大量生産に不向きであるという課
題があった。

【０００４】また、二次曲線の切り口の鋼板を一重ごと
に巻き重ねていくので、下の巻き層とズレてしまい、コ
アに巻き上げ後、断面形状が真円形を形成し難いという
欠点があった。更にまた、コイル巻着部に隣接する継鉄
部の断面が円形であるので、断面積が大きくとれず、鋼
板の利用効率が悪く、両サイドの座り具合が不安定で、
固定し難い等々の欠点があるという問題があった。

【０００５】そこで、本発明は、このような従来の課題
を解決するために、装置の設備費用は低廉で、精密な仕
上げが容易にできる巻き鉄心コアの製造方法を提供する
ことを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】該目的を達成するための
本発明の構成を、実施例に対応する図１乃至図１１を用
いて説明すると、本発明は、同一幅（Ｗ）のけい素鋼板
の帯板（７ｂ）を、電子制御された鍛圧機（７ｄ）によ
って、巻着するコイルの占積部分（２１）を階段的に切
り抜いて成形する際、コイル巻着部（１１）の長さ
（Ａ）を一定に、かつ、コイル巻着部（１１）の幅
（Ｄ）を帯板（７ｂ）の端部の最小値（Ｗ _０）から順次
帯板（７ｂ）の幅（Ｗ）にまで増大させて打ち抜き、そ
の後は、逆に順次他端部の幅（Ｗ）の最小値（Ｗ _０）に
至るまで減少させるように、かつ、巻き鉄心コア（１
０）の継鉄部（１０ａ）の長さを帯板（７ｂ）の端部に
おける最小値（Ｂ _０）から順次（Ｂ _０＋ｒπ）で表され
る寸法に増大させて打ち抜いて成形し、巻回した際、前
記巻き鉄心コア（１０）のコイル巻着部（１１）の断面
形状を円形、多角形、楕円形あるいは小判形に形成する
ようにした巻き鉄心コア（１０）の製造方法である。こ
こに、ｒは巻回した巻き鉄心コアの継鉄部（１０ａ）の
コア巻き心（７ｇ）の角部からの曲率半径を表す。（ｒ
_２，ｒ _３，ｒ _４ …は、前記ｒの任意の曲率半径の値を表
す）πは、円周率を表す。

【０００７】

【作用】本発明は、このような構成としたものであるか
ら、帯状のけい素鋼板（７ｂ）を巻回前に、コイル巻着
部（１１）を形成する切り欠き部（コイル占積部分）
（２１）を、電子制御された鍛圧機（７ｄ）により切り
抜き形成してあるので、前記の帯板（７ｂ）をコイル巻
き心（７ｇ）を中心にして巻回すると、自動的に所望の
断面形状のコイル巻着部（１１）が形成された巻き鉄心
コア（１０）ができあがる。

【０００８】

【実施例】以下本発明の実施例について図面に基づいて
説明する。図中、図１乃至図８は、本発明の内鉄型巻き
鉄心コアの一実施例を示す図であって、図５は本発明に
より製造された巻き鉄心コア（１０）の正面図を示して
いる。

【０００９】本発明の巻き鉄心コアを巻回する装置の一
例を図８について説明する。（７ａ）は、一定幅（Ｗ）
に切り揃えたけい素鋼板の帯板（フープ材）（７ｂ）を
装着して、帯板（フープ材）（７ｂ）の一端から次段の
鍛圧機（７ｄ）に送り出すフープ材スタンドである。鍛
圧機（７ｄ）は、雄雌金型（７ｅ）を装着してあり、金
型（７ｅ）の装着間隔を電子制御装置とステッピングモ
ータ等によって順次移動して、抜き幅をストローク毎に
変化できる。

【００１０】かくして、コイル（１２）の巻着部（１
１）を順次切り欠き寸法と間隔を変化しながら打ち抜い
て成形して、同一幅（Ｗ）のけい素鋼板の帯板（７ｂ）
を、次のコア巻着機（７ｆ）の巻き心（７ｇ）に厚さ方
向に積み重ねて、閉路状に連続して巻回するように送り
出す。

【００１１】この際の切り欠き部の寸法は、図３（ａ）
乃至図３（ｅ）に示すように、最内側（最始端部）のコ
アのコイル巻着部（１１）は、図３（ａ）に示すよう
に、最も狭い幅（Ｗ_０）×長さ（Ａ）の寸法となり、そ
れに続く継鉄部（１０ａ）の寸法は、継鉄部（１０ａ）
の最内側（最短）長さ（Ｂ _０）×一定幅（Ｗ）を形成す
るように打ち抜く、すなわち、コイルの占積部分（２
１）を、階段的に継鉄部（１０ａ）の最内側の長さ（Ｂ
_０）を介して打ち抜く。その次のコイル巻着部（１１）
及び継鉄部（１０ａ）の寸法は前記と同じ（幅（Ｗ _０）
×長さ（Ａ））及び（長さ（Ｂ _０）×一定幅（Ｗ））で
ある。

【００１２】更に次のコイル巻着部（１１）の寸法は、
コア一枚の厚み分だけ幅（Ｄ）が広く、すなわち（幅
（Ｗ _０＋Ｄ）＝（Ｗ _１）、長さは（Ａ）となって、（幅
（Ｗ _１）×長さ（Ａ））となる。さらにそれに連がる継
鉄部（１０ａ）の寸法は帯板１枚分の厚さだけ曲率半径
が大きくなるので、（長さ（Ｂ _０＋ｒ _１ π）×一定幅
（Ｗ））となる。そして、前記と同様に、それに、（幅
（Ｗ _１）×長さ（Ａ））のコイル巻着部（１１）と、
（長さ（Ｂ _０＋ｒ _１ π）×一定幅（Ｗ））の継鉄部（１
０ａ）が続く。

【００１３】このようにして、順次コアのコイル巻着部
（１１）の幅（Ｗｎ）及び継鉄部（１０ａ）の長さを大
きく形成して（図３（ｂ））、ついにコイル巻着部（１
１）の幅が最大幅（Ｗ≒Ｗ_３）継鉄部（１０ａ）の幅が
（Ｂ _０＋ｒ _３ π）となり（図３（ｃ））、その後、コイ
ル巻着部（１１）の幅が再び減少して（Ｗ _４）となり、
継鉄部（１０ａ）の長さが（Ｂ _０＋ｒ _４ π）となる（図
３（ｄ））。そして最外側（他端部）の寸法は、図３
（ｅ）に示すように、コイル巻着部（１１）は幅
（Ｗ _０）×長さ（Ａ）、継鉄部（１０ａ）は幅（Ｗ）×
長さ（Ｂ _０＋ｒ _４ π）の寸法となる。

【００１４】以上、各部の寸法を理論値として説明した
が、コア積み厚（ｒ _ｎ）と、鋼板の幅（Ｗ）の値が略同
じ場合、すなわち、コイル巻着部（１１）の断面形状は
Ｗ≒Ｗ_３≒ｒ_ｎ、つまり真円形状として、巻回したコア
（１０）は、図５，図６，図７に示す寸法に巻きあが
り、その巻き終わり端をコア本体に溶接又は接着剤によ
り固定すると巻き鉄心コア（１０）が完成する。

【００１５】したがって、本発明は前記の鋼板の幅
（Ｗ）と、コア積み厚ｒ_ｎ）の値の採り方によって、図
９、図１０に示すようなコイル巻着部（１１）の断面形
状が多角形、楕円形又は小判形であるような巻き鉄心コ
ア（１０）の製造方法である。

【００１６】また、以上の巻き鉄心コアの製造方法を、
図１１に示すようなコイル巻着部分（１１）を中にし
て、継鉄部（１０ａ）が外側に位置する内鉄型のコアの
製造についても、左右に分けて切り抜いて後合わせるこ
とによって、全く同様に応用できる製造方法であること
勿論である。

【００１７】このようにして、図１，図２，図４
（ａ），図４（ｂ）に示すように、完成した巻き鉄心
（１０）に、コイル（１２）をコイル巻き線機により巻
き線を施すとトランス、リアクタ、インダクタ等が出来
上がる。

【００１８】以上本発明の代表的と思われる実施例につ
いて説明したが、本発明は必ずしもこれらの実施例構造
のみに限定されるものではなく、本発明にいう前記の構
成要件を備え、かつ、本発明にいう目的を達成し、以下
にいう効果を有する範囲内において適宜改変して実施す
ることができるものである。

【００１９】

【発明の効果】以上の説明から既に明らかなように、本
発明方法は、けい素鋼板のフープ材を、電子制御装置に
より移動させるとともに、雄雌抜き金型を微動移動し
て、直線的な形状の切り欠き部を順次寸法、及び間隔を
変更して、正確に、かつ、精密に自動的に階段的に打ち
抜き加工ができ、さらにそれに仕上げ加工を施すことな
く、直ちに次のコア巻回工程に流れ作業で送り込む一環
作業が可能となり、さらに、コイル巻着工程も直結して
行い得る。かつ、鋼板の利用効率が従来に比して約１３
％もの節約が可能となって、仕上がり寸法の均一な巻き
鉄心コアが、大量に、製造コスト低廉に製造することが
できるという、従来のものには期待することが出来ない
顕著な効果を有するに至ったのである。

【００２０】また、本発明は、前記した従来例のような
曲線（二次曲線）の切り抜き、又は打ち抜きでなく、平
行スリットを階段的に切り抜くものであり、鍛圧機に取
り付けた金型が、電子制御的に微動的に移動できるの
で、細かい寸法の変更も、自由に実現することができる
という効果をも、併せて期待することが出来るに至った
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本第１発明の１実施例を示した正面外観図。

【図２】図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図。

【図３（ａ）〜（ｅ）】コアの切り欠き寸法図。

【図４（ａ）】図１中のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図。

【図４（ｂ）】図１の底面外観図。

【図５】巻き鉄心コアの巻回後の正面図。

【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図。

【図７】図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図。

【図８】本発明の実施に用いる装置の一例。

【図９】コイル巻回部が多角形断面である一例。

【図１０】コイル巻回部が楕円形断面である一例。

【図１１】内鉄型巻き鉄心コアの一例の断面図。

【符号の説明】

（７ｂ）けい素鋼板帯板（７ｄ）鍛圧機（７ｇ）コア巻き心（１０）巻き鉄心コア（１０ａ）継鉄部（１１）コイル巻着部（１２）コイル（２１）巻着コイル占積部分（Ａ）コイル巻着部の長さ（Ｂ）巻き鉄心コアの継鉄部の長さ（Ｂ_０）巻回したコアの継鉄部の最内側の長さ、（Ｄ）コイル巻着部の幅（Ｕ帯鋼板の最初の幅（Ｗ）帯板の幅の最小値（Ｗ_１，Ｗ_２，Ｗ_３，Ｗ_４）打ち抜き工程中の鋼板の
幅（ｎ）任意の整数

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】同一幅（Ｗ）のけい素鋼板の帯板（７
ｂ）を、電子制御された鍛圧機（７ｄ）によって、巻着
するコイルの占積部分（２１）を階段的に切り抜いて成
形する際、コイル巻着部（１１）の長さ（Ａ）を一定
に、かつ、コイル巻着部（１１）の幅（Ｄ）を帯板（７
ｂ）の端部の最小値（Ｗ０）から順次帯板（７ｂ）の幅
（Ｗ）にまで増大させて打ち抜き、その後は、逆に順次
他端部の幅（Ｗ）の最小値（Ｗ０）に至るまで減少させ
るように、かつ、巻き鉄心コア（１０）の継鉄部（１０
ａ）の長さを帯板（７ｂ）の端部における最小値（Ｂ
０）から順次（Ｂ０＋ｒπ）で表される寸法に増大させ
て打ち抜いて成形し、巻回した際、前記巻き鉄心コア
（１０）のコイル巻着部（１１）の断面形状を円形に形
成するようにした巻き鉄心コア（１０）の製造方法。ここに、ｒは巻回した巻き鉄心コアの継鉄部（１０ａ）
のコア巻き心（７ｇ）の角部からの曲率半径を表す。π
は、円周率を表す。
【請求項２】前記請求項１に記載のコイル巻着部（１
１）の断面形状が多角形である巻き鉄心コア（１０）の
製造方法。
【請求項３】前記請求項１に記載のコイル巻着部（１
１）の断面形状が楕円形又は小判形である巻き鉄心コア
（１０）の製造方法。