JPH04176111A - 巻鉄心の磁性材料の巻取方法及び巻取装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、変圧器、リアクトル等の電磁機器に利用され
る巻鉄心、特に角形巻鉄心の製造に有効な磁性材料の巻
取方法、巻取装置に関する。

従来の技術 巻鉄心は、方向性硅素鋼を所定幅に切断して帯形状とし
た磁性材料を巻いて形成されるものである。第２図に、
その−例としてＳＮＮ春巻鉄心１角形ノンカットコア）
を示ずが、ほかに、Ｅ型、丸形や、脚を切断したカット
コア等各種のものがある。

巻鉄心を製造する従来の方法は、次の通りである。

初めに、第３図に示すように、巻鉄心の窓の形状となっ
た巻枠２と制動装置３を有する巻取装置４を用い、巻枠
２を回転させて周囲に帯状の磁性材料５を巻付ける。こ
のとき、磁性材料５を制動装置３で挟んで制動力を加え
、磁性材料５に張力を与える。これは、磁性材料５をｌ
ｉ純曲げによる加工ではなく、引張り曲げ法により加工
し、スプリングバックを減少させるためである。巻き終
わると、磁性材料５を切断し、端末を溶着し、巻取を完
丁する。

こうして巻取られた巻鉄心中間品６は、巻枠２が第４図
に示すように角形であると、巻枠２との間に隙間７，７
．７’　、７’を有する太鼓状となり、この状態で巻枠
２から外すと、第５図に示ずように、電線を巻く脚部８
，８が内方及び外方に広がった形状となり、実用不能と
なる。そこで、第６図に示ずような整形枠治具９を用い
、脚部８゜８と巻枠２との間の隙間７，７を無くすよう
に外方から締付は整形する。なお、丸型巻鉄心について
は、巻鉄心中間品に上記のような変形を生じないので、
このような整形は不要である。

次に、巻鉄心中間品を炉に入れ、歪取り焼き鈍しを行う
。この操作で、磁性材料中の応力を除去し、同時に磁気
特性を加工前の状態に回復させる。

この後、寸法調整、カッＩ・コアについては切断等の処
理を行い、巻鉄心を完成する。

発明の課題 」−述のように、従来の製法では、巻取時に張力を加え
ているので、磁性材料に大きな応力歪を生じる。特に、
角形巻鉄心の角部内周では曲率半径が１．５〜２ｍｍの
曲げ加工をするので、張力と重ね合わされて極めて大き
な応力歪を生じる。また角形巻鉄心の直線部分でも引張
りにより応力歪を生じる。

この応力歪により磁気特性は劣化させられ、後の歪取り
焼き鈍しにより回復させられるが、完全な回復は不可能
であり、大きな応力歪を受けるほど大きな劣化が残る。

また回復の程度にはばらつきがあるため、磁気特性は不
均一なものとなり、大きな応力歪を加えたほどこの不均
一は大きくなる。この不均一は、特に計測用製品に使用
される巻鉄心については重大な欠点となる。

さらに、」二記角型巻鉄心の角部の応力歪は、極めて大
きく、磁性材料として用いられる方向性硅素鋼の加工性
の規格を大幅にに回るものであるため、材料のロットに
より、巻取中に磁性材料の破断が多発する。すなわち、
規格（ＪＩＳ　　Ｃ２５５３）では、曲げについては、
曲率半径５ｍｍの９０度曲げを１回すなわち１往復がで
きるものであることを規定するにすぎず、そしてこの規
格以」−の加工性を保証した材料は市場に供給されてい
ない。このため、材料選択により確実に破断を防１にす
るということは不可能であり、作業性、歩留まりは必然
的に不十分なものとなる。

なお、」１記巻取方法でも張力を減少させれば、応力歪
みを減少させることはできるが、次の不都合を生じるの
で実用的でない。すなわち、隙間７゜７．７’　、７’
が増大し、このため整形後の隙間７’　、７’はより大
きくなり、全体の寸法精度が低下するとともに、磁気回
路長が増大することにより、磁気性能の低下、材料使用
り壮の増力旧重量の増加を生じる。

そこで、本発明は、このような不都合を生じることなく
、巻取時に生じる応力歪みをより少なくする方法、装置
を得ることを目的とするものである。

また、上述のように従来の製法では、角型巻鉄心におい
ては正確に巻枠に応じた形状にすること一５＝ ができないので、整形が必須であり、作業が煩雑となる
という不都合がある。また、歪取り焼き鈍しの際には、
巻鉄心中間品のほかに巻枠２、整形枠治具９も炉中に入
れるため消費エネルギが多量に必要となり、さらに多量
の巻枠２、整形枠治具９が必要となるという欠点がある
。

本発明は、これらの不都合欠点を解消することをも目的
とするものである。

課題を解決するための手段 本発明の方法は、巻枠を回転させ、この巻枠に所定幅の
磁性材料を巻取るに当り、表面がゴム等の弾性材よりな
るローラを巻枠に対して押付け、磁性材料を順次この弾
性材中に押込ませ、巻枠若しくは既に巻取られた磁性材
料とこの弾性材との間でゲーリング法を実現させつつ曲
げ加工をすることを特徴とする巻鉄心の磁性材料の巻取
方法である。

また本発明の装置は、回転して所定幅の磁性材料を巻取
る巻枠と、表面がゴム等の弾性材よりなり、この巻枠に
対して押付けられ、磁性材料を順次この弾性材中に押込
ませ、巻枠若しくは既に巻取られた磁性材料とこの弾性
材との間でゲーリング法を実現させつつ曲げ加重「をす
るローラとを有することを特徴とする巻鉄心の磁性材料
の巻取装置である。

作用 この方法、装置では、磁性材料を弾性材中に押込みなが
ら曲げるので、ゲーリング法（ゴムプレス法）による成
形加工が実現される。すなわち、巻枠若しくは既に巻取
られた磁性材料が通常のゲーリング法における型として
機能し、ローラの弾性材がゴムプレスとして機能する。

このため、磁性材料に張力を加えることは不要となり、
巻取により生じる応力歪は最小限に抑えられる。また、
成形性も良好となり、角型巻鉄心においても、巻取後の
巻鉄心中間製品は、上述の隙間を生じることなく、正確
に巻枠に応じた形状となる。

実施例 以下、本発明の方法、装置を、第１図について具体的に
説明する。

この巻取装置１０は、巻枠１１が取付けられる回転軸１
２及びローラ１３からなる。この巻枠１１は製造する巻
鉄心の窓の形状のものが選ばれ、角型巻鉄心用のものを
図示している。ローラ１３は、周面がゴム等の弾性材よ
りなり、巻枠１１に対してバネ（図示しない）で押付け
られる。

なお、ローラ１３はバネで押しつけるほか、巻枠１１の
形状に合わせてカム等により位置調節をして専ら弾性材
の弾性により押付けるようにしてもよい。またローラ１
３を動かす代りに巻枠を動かしてローラに押付けるよう
にしてもよい。

この巻取装置１０を用い、次のようにして巻取作業を行
う。

巻枠１１に磁性材料１４の端を固定し、ローラ１３を巻
枠１１に押付けさせ、回転軸１−２を駆動し、巻枠１１
、ローラ１３を回転させる。このとき、磁性材料１４に
は張力をイ・１加しない。

こうすると、磁性材料１４は弾性材中に押込まれながら
曲げられて巻取られる。

こうして巻取られた巻鉄心中間品（図示しない）は、第
２図に示す完成した巻鉄心と同様の形状となり、従来の
方法の場合に形成される隙間７，７゜７’　、７’はほ
とんど生じない。したがって、巻取後すぐに巻枠から取
外し、整形することなく、炉に入れて歪取り焼き鈍しを
行い、さらに必要に応じて後処理をして完成される。な
お、磁気シールドケースとして用いられる巻鉄心等につ
いては、歪取り焼き鈍しなしで完成品とすることも可能
である。

発明の効果 本発明の巻取方法、巻取装置では、上述のように、磁性
材料を弾性材中に押込みながらゲーリング法により曲げ
加工を行うので、磁性材料に張力を付加する必要がなく
、このため磁性材料に生じる応力歪は極小となる。した
がって、歪取り焼き鈍し後の磁気特性の低下、不均一は
極力防１にされ優れた品質の製品が得られる。また、巻
取後の巻鉄心中間品の磁気特性も大きく悪化していない
ので、磁気シールドケースとして用いられる巻鉄心等に
ついては、歪取り焼き鈍しを省きそのまま製品とするこ
とさえ可能である。さらに、応力歪が少ないことから、
当然、巻取作業中の磁性材料の破断は少なくなり、作業
性、歩留まりは向−１ニする。

しかも、スプリングバックの極めて小さい精確な加工が
でき、巻取後の形状は巻枠に隙間なく接し、たちのとな
る。このため、角型巻鉄心においても寸法精度の高い製
品が得られ、材料使用量の増大等の不都合を生じること
はない。また、整形が不要であり、巻取後直ちに巻枠か
ら抜取り整形枠治具を用いることなく歪取り焼き鈍しを
行うことができるので、作業を簡略化し、炉の消費エネ
ルギを節減し、同時に多量の巻枠、整形枠治具を用意す
ることを不要とし、製造コストの削減をすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の巻取装置の正面図である。第２図は本
発明により製造する巻鉄心の一例を示す斜視図である。 第３図〜第６図は従来の技術を示すものであって、第３
図は従来の巻取装置の正面図、第４図は同側により巻鉄
心中間品を形成した状態を示す正面図、第５図はこの巻
鉄心を巻枠から取外した状態を示す正面図、第６図はこ
の巻鉄心中間品を整形した状態を示す正面図である。 １・・・巻鉄心、１０・・・巻取装置、１１・・・巻枠
、１２・・・回転軸、１３・・・ローラ、１４・・・磁
性材料。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．巻枠を回転させ、この巻枠に所定幅の磁性材料を巻
   取るに当り、表面がゴム等の弾性材よりなるローラを巻
   枠に対して押付け、磁性材料を順次この弾性材中に押込
   ませ、巻枠若しくは既に巻取られた磁性材料とこの弾性
   材との間でゲーリング法を実現させつつ曲げ加工をする
   ことを特徴とする巻鉄心の磁性材料の巻取方法。
2. ２．回転して所定幅の磁性材料を巻取る巻枠と、表面が
   ゴム等の弾性材よりなり、この巻枠に対して押付けられ
   、磁性材料を順次この弾性材中に押込ませ、巻枠若しく
   は既に巻取られた磁性材料とこの弾性材との間でゲーリ
   ング法を実現させつつ曲げ加工をするローラとを有する
   ことを特徴とする巻鉄心の磁性材料の巻取装置。