JPS60180619A - 巻鉄心の成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は変圧器等に使用する巻鉄心の成形装置の改良に
関するもので、その目的は巻鉄心の成形作業を効率的に
、しかも、経済的に行うことにあるＯ 一般に変圧器等に使用される巻鉄心は、１７図に示すよ
うに、珪素鋼帯を連続あるいは７巻回毎に切断しながら
これを円形状に巻回して形成した鉄心／の中空部に矛３
図に示すプレス成形用の外側芯金２．２と楔形の内側芯
金３を挿入し、鉄心／の周囲を押圧しながら内ｆｌＩＩ
芯金３を油圧プレス等の圧入装置により圧入して鉄心／
を矩形状に成形していた。然るｔこ、前記鉄心／の成形
時、各芯金２．２．３の互い対応する傾斜面の角度を大
きく設定した場合、前記内側芯金３の圧入後これを押圧
している力を解くと、鉄心／の復元刃（矩形状に成形さ
れた鉄心が円形に戻ろうとするカ）により内側芯金３が
上動して、矩形状に成形された鉄心の形状がくずれてし
まう。この実例をオグ図により説明する。

今、頂角をコαで形成した内側芯金３をカＦで外側芯金
２．コの間に圧、入するとき、内側芯金３には外側芯金
２．２からの反作用として接触面に垂直に作用する反力
Ｒ１また、接触面に沿って摩擦力ｆがその左右に動く０
そして、これらのカの上下方向の分力のつりあいを考え
ると、 Ｆ　＝　２　（Ｒｓｉｎ　ａ　＋　ｆ　ｃｏ８ａ　）こ
の場合、ｆが最大静止摩擦力ｔこなったと考えて、摩擦
角をφとすれば、 ｆ　４　ｐ　Ｒ＝　Ｒｔａｎφ　となり１　。

、’、　Ｆ　＝　２　（Ｒｓｉｎ　ａ　＋　Ｒｔａｎφ
ａｏＳａ　）＝　２　Ｒ（ｓｉｎ　ａ　＋　ｔａｎφＣ
Ｏθα）従って、内側芯金３を圧入するには、前記Ｆよ
りも大きな力を加えればよい。又、前記（１）式でわか
るようｔこ、内側芯金３の頂角−αが小さいほど内側芯
金３は小さな力で圧入することができる。

そして、次に内側芯金３を外側芯金２１．！間より抜く
場合、その力をＦ′とすれば、牙ｑ図において力Ｆと摩
擦力ｆを反対向と考え、前記と同様１こ計算して、 Ｆ’＝Ｊ　（ｆ　ｃｏｓ　ａ−Ｒｓｉｎ　ａ　）−この
ため、φくαのときは内側芯金３が自然に外側芯金２，
２間から抜けることとなる０又、φ〉αのときは、逆に
内側芯金３は力を加えないと抜けない。今、例えば、内
、外側芯金３．２．２の材質が鉄であるとすれば、その
静止摩擦係数μは０．７Ｓであるので、この場合の摩擦
角φはφ＝ｔｏｎ　（０，７Ｂ） φ＝ざ、３３゜ となる。

従って１，１ｌＰ１図において、内側芯金３の頂角コα
が摩擦角φ、即ち、ざ、３３０以上となったときは、φ
＜ａ　＝　Ｖ＜Ｏとなって、内側芯金３は力を加えるこ
となく自然に抜ける。（内側芯金３の楔効果が消滅して
しまう）逆に、φ〉α＝　Ｆ’％）の場合は力を加えな
いと内側芯金３が抜けない。

このため、従来円形状に巻回した鉄心を矩形状に成形す
る場合は、内側芯金３の頂角を大きくし、この内側芯金
３？：外側芯金２．２間に圧入して円形鉄心を矩形状に
成形した後、前記内側芯金３を引続いてプレス等の圧入
手段により押圧しつづけた状態で、牙−図に示すように
、矩形状ｔこ成形した鉄心の外側からクランプ板４ｔを
当てて、このり２ンプ板ｌをボルトＳ、ナツト乙により
止着して鉄心の矩形状態を保持しながら歪取りの焼鈍を
行い、焼鈍後、鉄心からクランプ板ｌや各芯金２゜３を
除去して巻鉄心７を製作していたＯしかし、前記の成形
方法では、内側芯金３を７回圧入することにより円形鉄
心な矩形状に成形していたので、内側芯金３の頂角な大
きくしなければならないＯこのため、オグ図ｔこて説明
したように、内側芯金３はその出入後も押圧しつづけて
いないと、内側芯金３の楔効果が消滅して鉄心の形状が
くずれてしまうため、矩形状に成形された鉄心は内側芯
金ＪＹ押しつづけた状態でクランプ板ｔにより固定して
矩形状態を保持しなければならないので、鉄心の成形工
程が増加すると共に、クランプ板ケとかこれを止着する
ボルト、ナツトを準備しなければならないので不経済で
あった０又、内側芯金３の圧入には大きな力が必要であ
るので、大型プレス等を必要とする等、巻鉄心の製造原
価を高くする欠点があった０ 本発明は前記の欠点を除き、巻鉄心を矩形状に保持する
クランプ板を用いる仁となく巻鉄心の矩形成形を可能に
す７ると共に、巻鉄心の成形特楔効果を期待する台形状
の内側芯金の圧入を特別に大きな力を要することなく圧
入できるようｔこして、巻鉄心の成形作業を効率的にか
つ経済的ｔこ行うことができる成形装置を提供するもの
で、以下本発明の実施例を矛Ｓ図乃至牙１０図により説
明する。

／／は矛Ｓ図に２点鎖線で示すように、珪素鋼帯を連続
に巻回したもの、あるいは／巻回毎に切断してこれを円
形状に巻回形成した円形鉄心／２はこの鉄心／／の外周
に巻締めした鉄心締付バンド、／３は本発明の成形装置
で、オタ図に示すように、はぼ下駄状に形成された／対
の外側芯金７ケ、／ｌ′と、この外側芯金／’１．／’
Ｉ’間に圧入される台形状の内側芯金／　ｊ　、　／　
ｊａとにより構成されている。次１こ、前記成形装置／
３を用いて円形鉄心／／を矩形成形する場合について説
明する。

最初をこ牙６図のように図示しない油圧プレス等にて円
形鉄心／／の外側より押圧して円形鉄心／／を長円形の
鉄心／／酎こ変形し、オタ図に示すグレス成形用の外側
芯金７’１．／’Ｉ’と内側芯金／Ｓ４／Ｓとを矛６図
のようｔこ鉄心／　、／ａの内側に挿入する。この場合
、先づ始めに、外側芯金／１１．／’Ｉ’を巻鉄心の継
鉄部に相当する位置（牙乙図の上下方向）に平坦面を外
側に向けて鉄心／　／ａの内側に入れる。尚、前記外側
芯金／１１．１１１’の互に相対向する面には、矛り図
に示すように縦方向ｔこ３条の係合溝／　４ａ、　／　
＆ｂがテーパー状に形成されている。次に、前記外側芯
金／　ｕ　、　／　！’に設けた２つの係合溝／　４Ｚ
ａ＃こ牙乙図および牙７図に示す如く、台形状に形成さ
れた板状の内側芯金／ｊを係合させて、これら一つの内
側芯金／Ｓを図示しない油圧プレス等にて同時に圧入す
る・この場合、前記内側芯金／Ｓは圧入方向の先端が狭
幅に、反対側は拡幅となるように形成されており、しか
も、両側の傾斜角度は外側芯金／　ｌＩ、　／　＆’の
係合溝／　ｌＩａの傾斜角度と一致させである。そして
、前記内側芯金／Ｓの傾斜角度、即ち、頂角（牙１図に
示す従来の内側芯金３の頂角に相当するもの）２αは摩
擦角φとの関係がφ〉αとなるように設定しである□こ
のため、内側芯金／！；、／！；は外側芯金／＋。

／４ｔ′の係合溝／　４ｔａに小さなカで圧入すること
ができる。そして、前記内側芯金７３．／ｊの圧入によ
って外側芯金／　４’　、　／　＋’は矛乙図において
互いに相反する方向に押動されて、長円形の鉄心／　／
ａを矩形状に近い状態に成形させる。前記内側芯金／Ｓ
の圧入が終了したあとこの芯金／Ｓの抑圧状態を解、い
ても、内側芯金／Ｓはその頂角が摩擦角φより小さく設
定されているので、外側芯金／り。

／　ｌＩ’間より抜脱することはない。つづいて、オ１
０図に示すように、外側芯金／　！　、　／　ｌＩ’の
内側に設けた係合溝／　４１）に板状の内側芯金／　３
ａを圧入する。この場合の内側芯金／　ｊａはその頂角
が前記の内側芯金／Ｓと同じであるが、横幅の寸法は内
側芯金／　ｊａを圧入したとき鉄心／　／ａが矩形状に
成形できる長さとなっている。（即ち、内側芯金／Ｓよ
りやや長くしである。）そして、前記内側芯金／　ｊａ
の係合溝／姶への圧入が終了した時点で、外側芯金７’
ｌ、／、４ｔ’は矛６図の位置から更に外側に向けて押
動され、はぼ矩形状に近い鉄心を矛７図に示す鉄心／　
／ｂ７）如く矩形状に成形する。この際、最初に圧入し
た内側芯金／Ｓは次に圧入した内側芯金／　ｊａより横
幅が短かく形成されているので、外側芯金／　４（、／
　ｌｌ’の係合溝／　１ｌｔｄｒ−ら容易に抜き取るこ
とができる。この結果、３ｐｌｒ図に示すように、内側
芯金／　５ａの支持により外側芯金／Ｉ１．／グ′を介
して鉄心／／ｂは矩形状に保持されている。

又、前記内側芯金／　５ａの頂角は最初に圧入した内側
芯金／Ｓの頂角と同角度に設定されているので、外側芯
金／　９　、　／　ｌＩ’から抜脱することはない。そ
して、前記矩形状鉄心／／可よ２ｇ図の状態で歪取り焼
鈍を行って巻鉄心の製作作業を終了する〇尚、本発明は
横幅の寸法が異なる内側芯金／ｓ。

／！；ａを外側芯金／　１１．　／　４”の間に２回に
分けて圧入することにより円形鉄心／／を矩°形状に成
形して巻鉄心を得るようにした実施例について説明した
が、本発明はこれに限定することなく、径寸法の大きな
円形鉄心を成形するような場合は、横幅寸法の異なる内
側芯金な２種以上用意し、これを２回以上にわたり外側
芯金の係合溝に順次入れ替えながら成形作業を行うよう
にしたり、保合溝の数を本実施例より増やして円形鉄心
の矩形成形作業を円滑にかつ容易に行い得るようにして
も本発明は成立するものである。

又、円形鉄心／／を長円形の鉄心／　／ａに加工してか
ら本発明の成形装置／３によって矩形成形作業を行うか
わりに、円形鉄心／／の状態で成形装置／３を用いて矩
形状に成形するようにしてもよい０ 以上説明したように、本発明は円形鉄心の内側に、複数
条の保合溝な傾斜させて縦向きに設けた／対の外側芯金
な、前記保合溝な互い１こ対向させて挿入し、前記保合
溝間には、横幅の長さを異にした複数枚の台形状の内側
芯金な、その頂角が摩擦角より小さくなるように設定し
て前記保合溝間に横幅の小さい順序で順次入れ替えなが
ら圧入して、円形鉄心を段階的ｔこ矩形成形するように
したもので、円形鉄心を矩形成形するに当り、従来のよ
うに、外側芯金間に頂角の大きい楔状の内側芯金を７回
の圧入操作により巻鉄心の矩形成形な行つていたものの
如く、内側芯金の抜止を防ぐためにプレス等により押圧
しつづけて矩形成形された鉄心を外側からクランプ板を
止着して巻鉄心を矩形成形するようにしたものと全く異
なり、本発明は外側芯金に設けた係合溝に、台形で板状
に形成された横幅寸法の異なる複数枚の内側芯金な、横
幅寸法の小さいものから順次に圧入して、円形鉄心を段
階的に矩形成形するためｑ）内側芯金の圧入回数は増加
するが、内側芯金はその頂角が摩擦角より小さく設定さ
れているため、内側芯金の圧入後これを押圧している力
を解いても、内側芯金は圧入状態が保持されているので
、次の内側芯金な圧入する間に巻鉄心の形崩れを心配す
ることな（容易に鉄心の成形作業を行うことができる。

しかも、次の内側芯金な圧入したときは、この芯金の横
幅が既に圧入されている内側芯金より大きくなっている
ので、前に圧入した芯金の抜き取りに力を要することな
く迅速容易に行い得、その上、内側芯金が係合する係合
溝は複数条にわたって形成されているため、内側芯金は
順次横幅が太きくなるものを容易に外側芯金間に圧入す
ることができる０又、巻鉄心は前記のように横幅の異な
る内側芯金な順次圧入する（とにより段階的に成形され
るため、内側芯金の圧入に大きな力を必要としないこと
とありまって巻鉄心の成形時、鉄心のコーナ一部に加工
歪が生ずるのを抑制することできるので、磁気特性を損
うことなく巻鉄心の成形作業を行うことが可能となる。

更に、本発明は保合溝な複数条備えた外側芯金と台形状
をなした複数枚の板状の内側芯金な用いるだけで巻鉄心
の成形作業を行うことができるので、従来のように巻鉄
心の矩形状態を保持させるためのクランプ板とかこれを
止着するボルト等の附属部品を必要としないため、巻鉄
心の成形工程を短縮化でき、しかも、成形部品を少なく
することができる結果、巻鉄心の成形作業を効率的に、
かつ、経済的をこ行うことができる。

【図面の簡単な説明】

１７図およびオλ図は従来の巻鉄心の成形状態を示す説
明図、２３図Ｉよ従来の片影装置を示す斜視図、矛４図
は内側芯金な圧入する場合の動作原理を説明するための
説明図、矛Ｓ図乃至オ１図は本発明の成形装置を使用し
て巻鉄心の成形状態を順次説明するための説明図、矛り
図および１１０図は本発明の成形装置の使用状態をそれ
ぞれ示す斜視図である。 ／／・円形鉄心　／　／ｂ・矩形状鉄心／３・成形装置
　／　４’　、　／　４”・外側芯金／　ｌＩａ、　／
　４（ｂ・係合溝　／　３　、　／　５ａ＊内側芯金第
１図 １１４ＷＪ １５１１ ２ ＩＩｅ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 円形鉄心の内側に、一方を平坦状ｔこ形成して他方に複
   数条の保合溝な縦向きｅこ傾斜させて設けたｌ対の外側
   芯金な、これら外側芯金の前記保合溝を互いに相対内さ
   せて挿入し、前記各外側芯金の互いに相対向する係合溝
   間には、横幅の長さを異にした複数枚の内側芯金な台形
   状に形成すると共に、これら内側芯金の頂角コαがφ〉
   α（但し、φは摩擦角）となるよりに設定した前記内側
   芯金な、横幅の長さが小さい順序で前記外側芯金の係合
   溝間に順次入れ替えて圧入し、前記円形鉄心を段階的に
   矩形成形するようにしたことを特徴とする巻鉄心の成形
   装置。