(57)【要約】【課題】積層構造の変圧器鉄心において、磁気回路特性や寸法の変動を抑えるとともに生産性を向上させることができるようにする。【解決手段】積層構造の変圧器鉄心の製造技術として、薄板状の磁性材がフープ状に巻かれた複数の巻装体のそれぞれから該磁性材を並列状に引き出し、それぞれを予め設定された位置で略同時に切断して、異なった長さの複数の薄板状の磁性材を形成し、該複数の磁性材を長さの順に積層してブロック状の積層体を形成し、さらに、該ブロック状の積層体を長さの順に積み重ね、該複数のブロック状積層体が積み重ねられて成る積層体を、長さの長いブロック状積層体を外周側に、短いブロック状積層体を内周側にして巻芯に巻き付け、それぞれの磁性材の両端部を互いに突合わせまたは重ね合わせ、該突合わせ部または重ね合わせ部が隣接する磁性材層間で周方向の異なる位置になるようにして環状化する。【選択図】図３
2010021536.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長さの異なる複数の短冊状の磁性材の薄板が積層された環状の鉄心であって、該積層された各層の該磁性材の長さ方向の先端面と終端面とが突き合わされまたは重ね合わされ、該突合わせ部または重ね合わせ部が隣接層間で当該鉄心の周方向の異なる位置にあるようにされた鉄心と、
上記鉄心を励磁するコイルと、
を備えて成ることを特徴とする変圧器。
【請求項２】
磁性材の薄板が積層された環状の変圧器鉄心を製造する変圧器鉄心の製造装置であって、
薄板状の磁性材がフープ状に巻かれた複数の巻装体のそれぞれを支持する支持手段と、
上記複数の巻装体のそれぞれから、それぞれの磁性材を予め設定された長さ分引き出す引出し手段と、
上記引き出された複数の磁性材を予め設定された位置で略同時に切断し、異なった長さの複数の薄板状の磁性材を形成する切断手段と、
上記切断された複数の磁性材を長さの順に積層し、ブロック状の積層体を形成する第１の重ね手段と、
上記積層体内の上記複数の磁性材の相互間のずらし量を予め設定した量に調整するずらし量調整手段と、
上記ずらし量が調整された複数のブロック状積層体を、その長さの順に積み重ねる第２の重ね手段と、
上記複数のブロック状積層体が積み重ねられて成る積層体を、長さの長いブロック状積層体を外周側に、短いブロック状積層体を内周側にして巻芯に巻き付け、それぞれのブロック状積層体内で、それぞれの磁性材の両端部を互いに突合わせまたは重ね合わせ、該突合わせ部または該重ね合わせ部が隣接する磁性材層間で周方向の異なる位置にあるようにして環状化する環状化手段と、
少なくとも、上記引出し手段及び上記切断手段を制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする変圧器鉄心の製造装置。
【請求項３】
磁性材の薄板が積層された環状の変圧器鉄心を製造する変圧器鉄心の製造方法であって、
磁性材がフープ状に巻かれた複数の巻装体のそれぞれから、それぞれの磁性材を予め設定された長さ分引き出す第１のステップと、
上記引き出された複数の磁性材を予め設定された位置で略同時に切断し、異なった長さの複数の薄板状の磁性材を形成する第２のステップと、
上記切断された複数の磁性材を長さの順に積層し、ブロック状の積層体を形成する第３のステップと、
上記ブロック状積層体を、長さの長い磁性材が外周側、短い磁性材が内周側となるようにして予め設定した曲率で曲げ、該ブロック状積層体内の上記複数の磁性材相互間のずらし量を予め設定した量に調整する第４のステップと、
上記ずらし量が調整された複数のブロック状積層体を、その長さの順に積み重ねる第５のステップと、
上記複数のブロック状積層体が積み重ねられて成る積層体を、長さの長いブロック状積層体を外周側に、短いブロック状積層体を内周側にして巻芯に巻き付け、それぞれの磁性材の両端部を互いに突合わせまたは重ね合わせ、該突合わせ部または重ね合わせ部が隣接する磁性材層間で周方向の異なる位置にあるようにして環状化する第６のステップと、
上記環状化された積層体を予め設定された温度及び時間で加熱して熱処理を行う第７のステップと、
を備え、環状の変圧器鉄心を製造することを特徴とする変圧器鉄心の製造方法。
【請求項４】
磁性材の薄板が積層された環状の変圧器鉄心を製造する変圧器鉄心の製造装置であって、
薄板状の磁性材がフープ状に巻かれた複数の巻装体のそれぞれを支持する支持手段と、
上記複数の巻装体のそれぞれから、それぞれの磁性材を予め設定されたそれぞれの長さ分引き出す引出し手段と、
上記引き出された複数の磁性材を予め設定された位置で略同時に切断し、異なった長さの複数の薄板状の磁性材を形成する切断手段と、
上記切断された複数の磁性材をその長さの順に積層し、それぞれの長さ方向の一方の端部の端面を互いに揃え、他方の端部の端面を互いにずらした状態、または、該両端部の端面をともにずらした状態にして、ブロック状の積層体を形成する第１の重ね手段と、
上記ブロック状の積層体の磁性材のうち最外部の２枚の磁性材それぞれの上記一方の端部側の表面を押し該積層体に対し磁性材積層方向に圧縮力を作用させ該積層体の端部を固定する端部固定部と、該端部固定部を移動変位させ、該積層体を、長さの長い磁性材が外周側、短い磁性材が内周側となるようにして予め設定した曲率で曲げる曲げ部と、該曲げられた該積層体の長さ方向の中間部で該積層体に対し磁性材積層方向に圧縮力を作用させる中間部固定部とを備え、該中間部固定部で該積層体に圧縮力を作用させたまま、上記端部固定部による該積層体の端部固定を解放するとともに、該端部固定部を移動変位させて、該積層体の上記曲げの曲率を減少させ、該積層体内の上記複数の磁性材の相互間のずらし量を予め設定した量に調整するずらし量調整手段と、
上記ずらし量が調整された複数のブロック状積層体を、その長さの順に積み重ねる第２の重ね手段と、
上記複数のブロック状積層体が積み重ねられて成る積層体を、長さの長いブロック状積層体を外周側に、短いブロック状積層体を内周側にして巻芯に巻き付け、それぞれの磁性材の両端部を互いに突合わせまたは重ね合わせ、該突合わせ部または該重ね合わせ部が隣接する磁性材層間で周方向の異なる位置にあるようにして環状化する環状化手段と、
少なくとも、上記引出し手段、上記切断手段、上記第１の重ね手段を制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする変圧器鉄心の製造装置。
【請求項５】
磁性材の薄板が積層された環状の変圧器鉄心を製造する変圧器鉄心の製造方法であって、
磁性材がフープ状に巻かれた複数の巻装体のそれぞれから、それぞれの磁性材を予め設定されたそれぞれの長さ分引き出す第１のステップと、
上記引き出された複数の磁性材を予め設定された位置で略同時に切断し、異なった長さの複数の薄板状の磁性材を形成する第２のステップと、
上記切断された複数の磁性材を長さの順に積層し、それぞれの長さ方向の一方の端部の端面を互いに揃え、他方の端部の端面を互いにずらした状態、または、該両端部の端面をともにずらした状態にしてブロック状の積層体を形成する第３のステップと、
上記ブロック状の積層体の磁性材のうち最外部の２枚の磁性材それぞれの上記一方の端部側の表面を押し該ブロック状積層体に対し磁性材積層方向に圧縮力を作用させ該ブロック状積層体の端部を端部固定部で固定する第４のステップと、
上記端部固定部を移動変位させ、上記ブロック状積層体を、長さの長い磁性材が外周側、短い磁性材が内周側となるようにして予め設定した曲率で曲げる第５のステップと、
上記曲げられた上記ブロック状積層体の長さ方向の中間部で該ブロック状積層体に対し磁性材積層方向に圧縮力を中間部固定部によって作用させる第６のステップと、
上記中間部固定部で上記ブロック状積層体に圧縮力を作用させたまま、上記端部固定部による該ブロック状積層体の端部固定を解放するとともに、該端部固定部を移動変位させて、該ブロック状積層体の上記曲げの曲率を減少させ、該ブロック状積層体内の上記複数の磁性材の相互間のずらし量を予め設定した量に調整する第７のステップと、
上記ずらし量が調整された複数のブロック状積層体を、その長さの順に積み重ねる第８のステップと、
上記複数のブロック状積層体が積み重ねられて成る積層体を、長さの長いブロック状積層体を外周側に、短いブロック状積層体を内周側にして巻芯に巻き付け、それぞれの磁性材の両端部を互いに突合わせまたは重ね合わせ、該突合わせ部または重ね合わせ部が隣接する磁性材層間で周方向の異なる位置にあるようにして環状化する第９のステップと、
上記環状化された積層体を予め設定された温度及び時間で加熱して熱処理を行う第１０のステップと、
を備え、環状の変圧器鉄心を製造することを特徴とする変圧器鉄心の製造方法。
【請求項６】
請求項３または請求項５に記載の製造方法により製造された変圧器鉄心と、
上記変圧器鉄心を励磁するコイルと、
を備えた構成を特徴とする変圧器。
【請求項７】
アモルファス材を鉄心材料に用いた静止機器用の巻鉄心の切断成形部を有した鉄心製造装置において、
複数個のアンコイラ装置に取り付けられたアモルファス材から複数枚を重ねて引き出し積層させ、その際にアモルファス材のミルシート値から切断長に対する補正係数を算出し、切断条件にフィードバックすることにより、接合部の寸法変動を抑えることで製品の特性や製造上のバラつきを向上させる機能を付加した切断成形部を有した鉄心製造装置。
【請求項８】
アモルファス材を鉄心材料に用いた静止機器用の巻鉄心の切断成形部を有した鉄心製造装置において、
複数個のアンコイラ装置に取り付けられたアモルファス材から複数枚を重ねて引き出し積層させ、切断後、成形までの間に積層枚数を測定し、そこから実測の占積率を求め、標準的な占積率との比から切断の補正係数を求め、切断条件へフィードバックすることにより、接合部の寸法変動を抑えることで製品の特性や製造上のバラつきを向上させる機能を付加した切断成形部を有した鉄心製造装置。
【請求項９】
アモルファス材を鉄心材料に用いた静止機器用の巻鉄心の切断成形部を有した鉄心製造装置において、
複数個のアンコイラ装置のアモルファス材を重ねて送り出す際に、曲がりや歪が出ないように角度をつけて、ピンチローラーにて送り出す機構を有する切断成形部を有した鉄心製造装置。
【請求項１０】
アモルファス材を鉄心材料に用いた静止機器用の巻鉄心の切断成形部を有した鉄心製造装置において、
複数個のアンコイラ装置のアモルファス材を重ねて送り出す際に、曲がりや歪が出ないように角度をつけ、それらを補助するためにベルトコンベアを設けたトレイにより送り出し工程を高精度で行うことが可能な機構を有する切断成形部を有した鉄心製造装置。
【請求項１１】
アモルファス材を鉄心材料に用いた静止機器用の巻鉄心の切断成形部を有した鉄心製造装置において、
複数個のアンコイラ装置のアモルファス材を重ねて送り出す際に、曲がりや歪が出ないように角度をつけ、それらを補助するためにエアー噴出口を設けたトレイにより送り出し工程を高精度で行うことが可能な機構を有する切断成形部を有した鉄心製造装置。
【請求項１２】
アモルファス材を鉄心材料に用いた静止機器用の巻鉄心の切断成形部を有した鉄心製造装置において、
複数個のアンコイラ装置のアモルファス材から複数枚を重ねて引き出し切断し、重なったシート材を１枚づつ又は少枚数毎に予め設定した量にずらし処理を行い、積層することで磁気特性や生産性を向上させる機能を付加した切断成形部を有した鉄心製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄板状の磁性材が積層されて成る変圧器鉄心の構造及び製造技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明に関連した従来技術であって、特許文献に記載されたものとしては、例えば、特開平８−１６２３５０号公報（特許文献１）や特開平４−３０２１１４号公報（特許文献２）に記載された技術がある。特開平８−１６２３５０号公報には、製品特性を向上させ得る変圧器用アモルファス鉄心の製造技術として、複数個のアンコイラ装置のロール状アモルファスシート材から複数枚のシート材を重ねて引き出し、該重ねシート材の各々ブロック毎に切断長さを２πｔずつまたは２πｔに近い量ずつ変化させて複数枚を同時に切断し、矩形状に成型したときのつなぎ部のギャップをほぼ一定にするとした技術が記載され、特開平４−３０２１１４号公報には、磁気特性が優れ、製造工程が簡素化され設備費用の低減に好適なアモルファス鉄心の製造技術として、アモルファスシート素材をロール巻きした複数個のリールを直列に整列して各リールから引き出したアモルファスシート素材を密着積層したシート素材と、他の複数個のリールを直列に整列して各リールから引き出したアモルファスシート素材を密着積層したシート素材とを積層したシートブロックを連続的に送り出し、所定の長さに切断し、該切断したシートブロックを位置決めし、矩形状に成形しながら順次芯金に巻き付けて矩形鉄心とし、これを磁場焼鈍するとした技術が記載されている。
【０００３】
また、変圧器鉄心の製造装置及び製造方法において、磁性材料の切断装置及び方法に関して説明する。
【０００４】
本発明に関した従来技術として、特許文献３（特開平１０−２４１９８０号公報）が挙げられる。特許文献３では、複数枚を積層し切断装置へ連続して送り出す工程の後、積層したシートブロックに対して厚さを計測することで、切断長を調整し、材料のバラつきを抑える内容である。しかし、アモルファス材は１枚が約25μmと非常に薄いことに加えて、板厚の変動率も大きく、ある区間での最大と最小の比が110％以上の差が生まれることもある。従って、材料が空間に占める割合、すなわち占積率は非常に悪く、静止機器類に使用される電磁鋼板が97％程度とすると、アモルファス材は85％程度であり、特許文献１で説明しているような、ただ厚みを測定しただけでは、材料のばらつきを押さえることは難しい。また、厚みを計測しながらの切断のため、切断の速度も遅くなってしまう恐れがある。
【０００５】
しかしながら、この材料毎に見受けられるバラつきを抑えることは、アモルファス材を適用した巻鉄心の製造においては非常に有益な効果を生むことも事実である。例えば、変圧器であった場合、巻線と鎖交する鉄心の断面積が最も重要な因子であるが、前述の通り、板厚の偏差や占積率の悪い材料であるアモルファス材の場合、使用した材料のバラつきが大きければ大きいほど、断面積に与える影響は大きく、板厚のバラつきを管理できない場合、必要以上に材料を投入したり、逆に必要量を稼げず、最悪の場合、それが原因で製品での特性不良を招く恐れもある。また、切断長もその影響を受けてしまい、必要以上の長さを与えてしまったりして、巻鉄心の接合部の形状が悪くなり、特性悪化させてたり、本来必要のない接合部へ材料を投入させてしまい、結果として鉄心断面積を減らすことで特性悪化を招く恐れもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１６２３５０号公報
【特許文献２】特開平４−３０２１１４号公報
【特許文献３】特開平１０−２４１９８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来技術においては、いずれも、複数のロールから引き出したアモルファスシート素材を複数枚重ねた重ねシート材とし、これを所定の長さに切断し、該切断したものを矩形状に成形してアモルファス鉄心を形成するとしたものであり、矩形状にしたときのつなぎ部における個々のアモルファスシート素材の両端部間のギャップ長や両端部のラップ長（両端部が互いに重なり合う長さ）ラップ位置（両端部が互いに重なり合う位置）は、重ねシート材の切断長さによって決定されるため、１つの重ねシート材内においても、矩形状鉄心の外周側に配されたものと内周側に配されたものとでは異なった値となり、これが該ギャップ長やラップ長のばらつきとなって、鉄心の磁気回路特性や寸法などに影響し、これらを変化させる。さらに、重ねシート材自体の切断長さにばらつきがある場合は、これが、上記つなぎ部のギャップ長やラップ長やラップ位置のばらつきをさらに大きくし、鉄心の磁気回路特性すなわち鉄損や磁気抵抗など、及び、鉄心の寸法すなわちつなぎ部における積層厚さを、さらに大きく変化させることになる。
【０００８】
本発明の課題点は、上記従来技術の状況に鑑み、積層構造の変圧器鉄心において、磁気回路特性や寸法の変動を抑えられるようにするとともに生産性を向上させることができるようにすることである。
【０００９】
また、上記の通り、切断されたアモルファス材に対して、積層した複数枚の厚みを測定し、それで切断長のフィードバックをかけるには現実的ではない部分がある。本発明では実測の厚みではなく、別な手段を用いて、厚みを推定することで、切断長の調整を含めた材料のバラつきを抑え、製品特性の安定化を図る。また、鉄心自体の性能向上を図ることを目的とする。
【００１０】
一方、切断時の材料送り出しの構造についても見直しを図り、上記、課題における、特に切断後の材料送り出しの精度を底上げする構造を提案する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題点を解決するために、本発明では、積層構造の変圧器鉄心として、長さの異なる複数の短冊状の磁性材の薄板を積層し、各層の該磁性材の長さ方向の先端面と終端面の突合わせ部または重ね合わせ部が隣接層間で当該鉄心の周方向の異なる位置にあるようにした環状の構成とする。また、積層構造の変圧器鉄心の製造技術として、薄板状の磁性材がフープ状に巻かれた複数の巻装体のそれぞれから該磁性材を並列状に引き出し、それぞれを予め設定された位置で略同時に切断して、異なった長さの複数の薄板状の磁性材を形成し、該複数の磁性材を長さの順に積層してブロック状の積層体を形成し、さらに、該ブロック状の積層体を長さの順に積み重ね、該複数のブロックが積み重ねられて成る積層体を、長さの長いブロックを外周側に、短いブロックを内周側にして巻芯に巻き付け、それぞれのブロック内で、それぞれの磁性材の両端部を互いに突合わせまたは重ね合わせ、該突合わせ部または重ね合わせ部が隣接する磁性材層間で周方向の異なる位置になるようにして環状化する。また、積層構造の変圧器鉄心の製造技術として、薄板状の磁性材がフープ状に巻かれた複数の巻装体のそれぞれから該磁性材を並列状に引き出し、それぞれを予め設定された位置で略同時に切断して、異なった長さの複数の薄板状の磁性材を形成し、該複数の磁性材を長さの順に積層し、それぞれの長さ方向の一方の端部の端面を互いに揃え、他方の端部の端面を互いにずらした状態、または、該両端部の端面をともにずらした状態にしてブロック状の積層体を形成し、該ブロック状の積層体を、長さの長い磁性材が外周側、短い磁性材が内周側となるようにして予め設定した曲率で曲げ、再びこれを伸ばして、複数の磁性材の相互間のずらし量を予め設定した量に調整し、さらに、該ずらし量を調整した複数の磁性材から成るブロック状の積層体を長さの順に積み重ね、該複数のブロック状積層体が積み重ねられて成る積層体を、長さの長いブロック状積層体を外周側に、短いブロック状積層体を内周側にして巻芯に巻き付け、それぞれの磁性材の両端部を互いに突合わせまたは重ね合わせ、該突合わせ部または重ね合わせ部が隣接する磁性材層間で周方向の異なる位置になるようにして環状化する。
【００１２】
また、製品のバラつきを抑えるための解決手段を説明する。
アモルファス材は納入時にメーカの成績書（ミルシートデータ）が付属されており、この成績書にはある所定の長さでの材料幅と質量の実測により求められた質量平均板厚、占積率が記載されている。この記載値より使用しているフープ材の板厚平均と占積率平均の値により切断時の補正値を推定し、精度の向上を図る。
【００１３】
また、アモルファス材を切断し、一定枚数毎(例：1000枚毎)の切断長、実測質量より質量平均板厚t1を算出する。また、積層していく過程で一定枚数毎の積厚T1を一定の荷重をかけて測定し、前述の質量平均板厚t1と切断枚数nにより積厚T2を算出し、積厚実測値T1との差異より実測占積率LF１を算出する。さらに予め標準占積率LF2を設定しておき、実測占積率との偏差率により補正値KLFを変更し、切断長にフィードバックする。
材料送り出し機構の高精度安定化のための解決手段を説明する。
【００１４】
送り出す材料にＶ字又は逆Ｖ字の角度を付ける。また、送り出す材料を受けるトレーにベルトコンベア機構を設ける。または、それらの組合せとする。さらに送り出す材料と受けるトレーとの摩擦を減らすため、トレーからエアーを吹き出して材料を浮かせる。また、切断長が長くなるにつれ、送り出しスピード制御を行い、搬送スピードを遅くすることで送り出しの精度を向上させる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、積層構造の変圧器鉄心において、磁気回路特性や寸法の変動を抑え、かつ、その生産性を向上させることができる。この結果、変圧器鉄心の低コスト化も可能となる。
【００１６】
また、従来の発明では非常に測定の精度が難しい板厚の測定により切断長の補正を行い、材料のバラつきを緩和させていたが、本発明では実態に近い質量平均板厚を求めることで、材料のバラつきを抑え、製品の特性を安定化させることが可能である。
【００１７】
また、材料の送り出し機構も見直すことで、成形精度の向上を図ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の製造技術による変圧器鉄心を用いた変圧器の構成例を示す図である。
【図２】本発明の製造技術による変圧器鉄心における磁性材のつなぎ部の説明図である。
【図３】本発明の変圧器鉄心の製造装置の構成例を示す図である。
【図４】図３の変圧器鉄心の製造装置におけるずらし量調整手段の説明図である。
【図５】図３の変圧器鉄心の製造装置における第２の重ね手段の説明図である。
【図６】図３の変圧器鉄心の製造装置における環状化手段の説明図である。
【図７】本発明の変圧器鉄心の製造装置の他の構成例を示す図である。
【図８】本発明におけるミルシートから切断長を決めていく際のフロー図である。
【図９】従来の切断長を決めていく際のフローである。
【図１０】引出し形の切断機の外観を示す。
【図１１】本発明における積厚実測からの切断長を決めていく際のフロー図である。
【図１２】送出し形の切断機の外観を示す。
【図１３】本発明における積厚の測定装置の概略図である。
【図１４】本発明における切断直前での積厚測定装置の概略図である。
【図１５】本発明における送出し装置での改良案である。
【図１６】本発明における切断長のずらし形成の概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施例につき、図面を用いて説明する。
図１〜図７は、本発明の実施例の説明図である。図１は、本発明の製造技術による変圧器鉄心を用いた変圧器の構成例を示す図、図２は、本発明の製造技術による変圧器鉄心の磁性材のつなぎ部の説明図、図３は、本発明の変圧器鉄心の製造装置の構成例を示す図、図４は、図３の変圧器鉄心の製造装置におけるずらし量調整手段の説明図、図５は、図３の変圧器鉄心の製造装置における第２の重ね手段の説明図、図６は、図３の変圧器鉄心の製造装置における環状化手段の説明図、図７は、本発明の変圧器鉄心の製造装置の他の構成例を示す図である。
【００２０】
図１において、２０００は変圧器、１は、薄板（シート）状の磁性材としての例えば厚さが約２５μｍのアモルファス材（以下、アモルファスシート材という）が複数枚積層されて成り、変圧器２０００の磁気回路を形成する環状の鉄心、２ａ、２ｂはそれぞれ、鉄心１を励磁するコイル、２０は、複数のアモルファスシート材が積層されて１ブロックとされた積層体（以下、ブロック状積層体という）のそれぞれが形成するつなぎ部、２０Ａは、該つなぎ部２０のうちの１つである。複数のつなぎ部２０は、鉄心の厚さ方向（±Ｚ軸方向）に互いに隣接したものどうしが、鉄心１の周方向（図１では±Ｘ軸方向）に互いにずれて配され、異なる位置となるようにされている。それぞれのつなぎ部２０内においても、個々のアモルファスシート材のつなぎ部すなわちアモルファスシート材１枚毎の先端部と終端部との間のつなぎ部は、互いに隣接したものどうし（個々のアモルファスシート材どうし）が、鉄心１の周方向（±Ｘ軸方向）に互いに異なる位置となるようにされている。
以下、説明中で用いる図１の構成における構成要素には、図１の場合と同じ符号を付して用いる。
【００２１】
図２は、図１の鉄心１を構成している１つのブロック状積層体におけるつなぎ部２０Ａ内の状態を示す図である。
図２において、１０Ａは、ブロック状積層体、１０ａ〜１０ｅはそれぞれ、ブロック状積層体１０Ａを構成する厚さが約０．０２５×１０−３ｍのアモルファスシート材、１０ａ１は、アモルファスシート材１０ａの先端部、１０ａ２は、アモルファスシート材１０ａの終端部、ｇａは、先端部１０ａ１と終端部１０ａ２の間に形成されるギャップである。本図２の構成は、アモルファスシート材１０ａ〜１０ｅがそれぞれ、その先端部の端面（先端面）と、終端部の端面（終端面）とが、ギャップを隔てて対向状態で突き合わされている場合である。該ギャップは、いずれのアモルファスシート材においても、各アモルファスシート材が形成する磁気回路における磁気抵抗の増大と磁束の漏洩とを抑えられる小さい値とされ、ゼロであってもよい。以下、アモルファスシート材の先端面と終端面とが突き合わされている部分を突き合わせ部という。ブロック状積層体１０Ａにおいて、アモルファスシート材１０ａ〜１０ｅは、異なる長さを有し、アモルファスシート材１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅの順に長くされ、最も短いアモルファスシート材１０ａが環状鉄心１の内周側に、最も長いアモルファスシート材１０ｅが外周該側に配されているものとする。本発明においては、アモルファスシート材１０ａ〜１０ｅがそれぞれ、その先端部と、終端部とが互いに重なり合う（ラップする）ように、該両端部を互いに重ね合わせてもよい。この場合は、該重ね合わせた部分を重ね合わせ部という。
以下、説明中で用いる図２の構成における構成要素には、図２の場合と同じ符号を付して用いる。
【００２２】
図３は、本発明の変圧器鉄心の製造装置の構成例を示す図である。本構成例は、複数の巻装体から引き出された複数の薄板状の磁性材の平面の正投影が互いに重なるようにした場合の例である。
図３において、１０００は、変圧器鉄心１の製造装置、１００は、磁性材としての約２５μｍの薄板状のアモルファスシート材がフープ状に巻かれた複数の巻装体のそれぞれを支持する支持手段としての巻装体支持部、１５０ａ〜１５０ｄは、約０．０２５×１０−３ｍの薄板状のアモルファスシート材がフープ状に巻かれた巻装体、１０１ａ〜１０１ｄは、巻装体１５０ａ〜１５０ｄを回転可能な状態で支持するリール部、１１ａ〜１１ｄは、巻装体１５０ａ〜１５０ｄから引き出されたアモルファスシート材、１８０は、引き出されたアモルファスシート材１１ａ〜１１ｄに当接し、アモルファスシート材１１ａ〜１１ｄに張力を発生させるローラ、２００は、上記引き出された複数のアモルファスシート材１１ａ〜１１ｄを予め設定された位置で略同時に切断し、異なった長さの複数の薄板状のアモルファスシート材を形成する切断手段、２０１ａ〜２０１ｄは、切断手段２００内においてアモルファスシート材１１ａ〜１１ｄを切断し短冊状のアモルファスシート材にするカッター部、３００は、上記複数の巻装体１５０ａ〜１５０ｄのそれぞれから、それぞれのアモルファスシート材１１ａ〜１１ｄを予め設定された長さ分だけ引き出す引出し手段としての引き出し部、３０１ａ〜３０１ｄはそれぞれ、引き出し部３００内において、アモルファスシート材１１ａ〜１１ｄの先端部を把持する把持部、３０２ａ〜３０２ｄはそれぞれ、引き出し部３００内において、把持部３０１ａ〜３０１ｄを、各アモルファスシート材１１ａ〜１１ｄが引き出される方向に移動変位させる駆動部、４００は、上記切断された複数の短冊状のアモルファスシート材をその長さの順に積層し（重ね合わせ）、それぞれの長さ方向の一方の端部の端面（先端面または後端面）を互いに揃え、他方の端部の端面（後端面または先端面）を互いにずらした状態、または、該両端部の端面（先端面及び後端面）をともにずらした状態にして、ブロック状積層体を形成する第１の重ね手段としての第１の重ね部、５００は、上記形成したブロック状積層体内の上記複数のアモルファスシート材の相互間のずらし量すなわちアモルファスシート材の先端面と後端面のそれぞれの位置のずらし量を予め設定した量に調整するずらし量調整手段としてのずらし量調整部、６００は、ずらし量が調整された複数のブロック状積層体を、その長さの順に積み重ねる第２の重ね手段としての第２の重ね部、７００は、上記複数のブロック状積層体が積み重ねられて成る積層体を、長さの長いブロック状積層体を外周側に、短いブロック状積層体を内周側にして巻芯に巻き付け、それぞれのアモルファスシート材の両端部を互いに突合わせまたは重ね合わせ、該突合わせ部または重ね合わせ部が隣接するアモルファスシート材層間で周方向の異なる位置にあるようにして環状化する環状化手段としての環状化部、９００は、上記巻装体支持部１００、上記切断手段２００、上記引き出し部３００、上記第１の重ね部４００、上記ずらし量調整部５００及び上記第２の重ね部６００を制御する制御部、８００は、上記環状化された積層体（複数のブロック状積層体から成る）を予め設定された温度及び時間で加熱して熱処理を行う熱処理部である。図３において、鉄心１��製造装置１０００は、上記巻装体支持部１００、上記切断手段２００、上記引き出し部３００、上記第１の重ね部４００、上記ずらし量調整部５００、上記第２の重ね部６００、上記環状化部及び上記制御部９００を備えて構成される。
【００２３】
上記ずらし量調整部５００では、端部固定部により、上記ブロック状積層体を構成するアモルファスシート材のうち最外部の２枚のアモルファスシート材それぞれの一方の端部側の表面を押し該ブロック状積層体に対し積層方向に圧縮力を作用させ該ブロック状積層体の端部を固定した状態で、曲げ部により、該端部固定部を移動変位させ、該ブロック状積層体を、長さの長いアモルファスシート材が外周側、短いアモルファスシート材が内周側となるようにして予め設定した曲率で曲げ、さらに、中間部固定部により、該曲げられた該ブロック状積層体の長さ方向の中間部で該積層体に対し磁性材積層方向に圧縮力を作用させ、その後、該中間部固定部で該積層体に圧縮力を作用させたまま、上記端部固定部による該積層体の端部固定を解放するとともに、該端部固定部を移動変位させて、該積層体の上記曲げの曲率を減少させ、該積層体内の上記複数のアモルファスシート材の相互間のずらし量を予め設定した量に調整する。
【００２４】
上記図３の構成において、鉄心１は、以下のステップを経て製造される。すなわち、  （１）引き出し部３００により、アモルファスシート材がフープ状に巻かれた複数の巻装体１５０ａ〜１５０ｄのそれぞれから、それぞれのアモルファスシート材を予め設定されたそれぞれの長さ分引き出す。
（２）上記引き出された複数のアモルファスシート材を、切断手段２００により、予め設定された位置で略同時に切断し、異なった長さの複数の薄板状のアモルファスシート材
を形成する。
（３）第１の重ね部４００により、上記切断された複数のアモルファスシート材を長さの順に積層し、それぞれの長さ方向の一方の端部の端面を互いに揃え、他方の端部の端面を互いにずらした状態、または、該両端部の端面をともにずらした状態にしてブロック状積層体を形成する。
（４）ずらし量調整部５００において、上記ブロック状積層体のアモルファスシート材のうち最外部の２枚のアモルファスシート材それぞれの上記一方の端部側の表面を押し該ブロック状積層体に対しアモルファスシート材の積層方向に圧縮力を作用させ該ブロック状積層体の端部を端部固定部で固定する。
（５）ずらし量調整部５００において、上記端部固定部を移動変位させ、上記ブロック状積層体を、長さの長いアモルファスシート材が外周側、短いアモルファスシート材が内周側となるようにして予め設定した曲率で曲げる。
（６）ずらし量調整部５００において、上記曲げられた上記ブロック状積層体の長さ方向の中間部で該ブロック状積層体に対し磁性材積層方向に圧縮力を中間部固定部によって作用させる。
（７）ずらし量調整部５００において、上記中間部固定部で上記ブロック状積層体に圧縮力を作用させたまま、上記端部固定部による該ブロック状積層体の端部固定を解放するとともに、該端部固定部を移動変位させて、該ブロック状積層体の上記曲げの曲率を減少させ、該ブロック状積層体内の上記複数のアモルファスシート材の相互間のずらし量を予め設定した量に調整する。
（８）第２の重ね部６００により、上記ずらし量が調整された複数のブロック状積層体を、その長さの順に積み重ねる。
（９）環状化部７００により、上記複数のブロック状積層体が積み重ねられて成る積層体を、長さの長いブロック状積層体を外周側に、短いブロック状積層体を内周側にして巻芯に巻き付け、それぞれのアモルファスシート材の両端部を互いに突合わせまたは重ね合わせ、該突合わせ部または重ね合わせ部が隣接するアモルファスシート材層間で周方向の異なる位置にあるようにして環状化する。
（１０）上記環状化された積層体を、熱処理部８００において、予め設定された温度及び時間で加熱して熱処理を行う。該熱処理は磁場内で行う。
以下、説明中で用いる図３の構成における構成要素には、図３の場合と同じ符号を付して用いる。
【００２５】
図４は、図３の製造装置１０００におけるずらし量調整部５００の説明図である。
図４において、５０１Ａは、ずらし量調整部５００内において、厚さが約０．０２５×１０−３ｍのアモルファスシート材１０ａ〜１０ｅが積層されて成るブロック状積層体１０Ａの最外部の２枚のアモルファスシート材１０ａ、１０ｅそれぞれの一方の端部１０ａ１、１０ｅ１側の表面を押し該ブロック状積層体に対しアモルファスシート材の積層方向に圧縮力を作用させ該ブロック状積層体の端部を固定する端部固定部、５０２Ａ１、５０２Ａ２はそれぞれ、ずらし量調整部５００内において、曲げられた上記ブロック状積層体１０Ａの長さ方向の中間部で該ブロック状積層体１０Ａに対しアモルファスシート材積層方向に圧縮力を作用させる中間部固定部、１０Ａｅ１は、ブロック状積層体１０Ａの、端部固定部５０１Ａによって固定されるブロック状積層体１０Ａの端部の端面、１０Ａｅ２は、ブロック状積層体１０Ａの、もう一方の端部の端面である。
【００２６】
図４において、（ａ）は、アモルファスシート材１０ａ〜１０ｅが長さの順（長さの長い順：１０ｅ、１０ｄ、１０ｃ、１０ｂ、１０ａの順、または長さの短い順：１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅの順）に積層され、かつ、一方の端部の端面１０Ａｅ１が互いに揃えられ、他方の端部の端面１０Ａｅ２が互いにずらされたブロック状積層体１０Ａの、該端面１０Ａｅ１の端部を端部固定部５０１Ａで固定したときの状態を示し、（ｂ）は、上記端部固定部５０１Ａを移動変位させ、上記ブロック状積層体１０Ａを、長さの長いアモルファスシート材１０ｅが外周側、短いアモルファスシート材１０ａが内周側となるようにして予め設定した曲率で曲げ、かつ、該曲げられたブロック状積層体１０Ａの長さ方向の中間部（例えば両端部間の中央部位置）で該ブロック状積層体１０Ａに対しアモルファスシート材積層方向に圧縮力を中間部固定部５０２Ａ１、５０２Ａ２によって作用させたときの状態を示し、（ｃ）は、中間部固定部５０２Ａ１、５０２Ａ２でブロック状積層体１０Ａに圧縮力を作用させたまま、上記端部固定部５０１Ａによる該ブロック状積層体１０Ａの端部固定を解放するとともに、該端部固定部５０１Ａを、該ブロック状積層体１０Ａの曲率を減らす方向に移動変位させて、該ブロック状積層体１０Ａの上記曲げをなくして直線状にし、該ブロック状積層体１０Ａ内の複数のアモルファスシート材１０ａ〜１０ｅ相互間のずらし量を予め設定した量に調整したときの状態を示す図である。上記（ｂ）の状態においては、アモルファスシート材１０ｅが、上記曲げによる曲率半径が最大となるため、該曲げによって最も大きく引張られ、端面１０Ａｅ１側に最も大きく移動し（ずれ）、反対に、アモルファスシート材１０ａは、上記曲げによる曲率半径が最小となるため、該曲げによって最も小さく引張られ、端面１０Ａｅ１側に最も小さく移動する（ずれる）。移動後、中間部固定部５０２Ａ１、５０２Ａ２によって、アモルファスシート材１０ａ〜１０ｅ相互間のずれ状態が保持される。また、ブロック状積層体１０Ａが直線状に復帰された（ｃ）の状態においては、端面１０Ａｅ１側にもずれが発生する。すなわち、（ａ）の状態における端面１０Ａｅ２側におけるずれ量が、（ｂ）の曲げによって、（ｃ）のように、端面１０Ａｅ１側と端面１０Ａｅ２側とに分割されたことになる。
以下、説明中で用いる図４の構成における構成要素には、図４の場合と同じ符号を付して用いる。
【００２７】
図５は、図３の変圧器鉄心の製造装置１０００における第２の重ね部６００の説明図である。
図５において、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃはそれぞれ、ずらし量調整部５００によって、図４（ｃ）のような状態に形成されたブロック状積層体であり、１０Ｃは、その長さが最も長く、１０Ａは、その長さが最も短く、１０Ｂの長さは、１０Ｃと１０Ａの中間である。第２の重ね部６００は、ずらし量が調整された複数のブロック状積層体１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃは、その長さの順に積み重ねられる。１０は、ブロック状積層体１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃが、その長さの順に積み重ねられて成る積層体である。積層体１０において、ブロック状積層体１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ相互間を±Ｘ軸方向にずらす量は、該積層体１０が環状化されたとき、それぞれのアモルファスシート材の両端部の突合わせ部または重ね合わせ部が隣接するアモルファスシート材層間で周方向の異なる位置となるようにしたずらし量である。
以下、説明中で用いる図５の構成における構成要素には、図５の場合と同じ符号を付して用いる。
【００２８】
図６は、図３の変圧器鉄心の製造装置１０００における環状化部７００の説明図である。
図６において、７０１は、積層体１０が巻き付けられる巻芯である。環状化部７００においては、上記複数のブロック状積層体１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃが積み重ねられて成る積層体１０を、長さの長いブロック状積層体１０Ｃを外周側に、短いブロック状積層体１０Ａを内周側にして巻芯７０１に巻き付け、それぞれのアモルファスシート材の両端部を互いに突合わせまたは重ね合わせ、該突合わせ部または重ね合わせ部が隣接するアモルファスシート材層間で周方向の異なる位置にあるようにして環状化する。すなわち、環状化された状態において、ブロック状積層体１０Ａのつなぎ部２０Ａ内で、それぞれのアモルファスシート材の両端部の突合わせ部または重ね合わせ部が隣接するアモルファスシート材層間で周方向の異なる位置にあるようにされる。ブロック状積層体１０Ｂ、１０Ｃ内においても同様である。さらに、ブロック状積層体１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ間においても、アモルファスシート材の両端部の突合わせ部または重ね合わせ部が隣接するアモルファスシート材層間で周方向の異なる位置にあるようにされる。
【００２９】
図７は、本発明の変圧器鉄心の製造装置の他の構成例を示す図である。本構成例は、複数の巻装体から引き出された複数の薄板状の磁性材（アモルファスシート材）の平面が互いに平行になるようにした場合の例である。
図７において、１０００’は、変圧器鉄心の製造装置、１００’は、磁性材としての約２５μｍの薄板状のアモルファスシート材がフープ状に巻かれた複数の巻装体のそれぞれを支持する支持手段としての巻装体支持部、１５０ａ〜１５０ｄは、約０．０２５×１０−３ｍの薄板状のアモルファスシート材がフープ状に巻かれた巻装体、１０２ａ〜１０２ｄは、巻装体１５０ａ〜１５０ｄを回転可能な状態で支持するリール部、１８０’は、引き出されたアモルファスシート材１１ａ〜１１ｄに当接し、アモルファスシート材１１ａ〜１１ｄに所定の張力を発生させるローラ、２００’は、上記引き出された複数のアモルファスシート材１１ａ〜１１ｄを予め設定された位置で略同時に切断し、異なった長さの複数の薄板状の短冊状のアモルファスシート材を形成する切断手段、２０２ａ〜２０２ｄは、切断手段２００’内においてアモルファスシート材１１ａ〜１１ｄを切断し短冊状にするカッター部、３００’は、上記複数の巻装体１５０ａ〜１５０ｄのそれぞれから、それぞれのアモルファスシート材１１ａ〜１１ｄを予め設定された長さ分だけ引き出す引出し手段としての引き出し部、３０１ａ’〜３０１ｄ’はそれぞれ、引き出し部３００’内において、アモルファスシート材１１ａ〜１１ｄの先端部を把持する把持部、４００’は、上記切断された複数のアモルファスシート材１０ａ〜１０ｃをその長さの順に積層し（重ね合わせ）、それぞれの長さ方向の一方の端部の端面（先端面または後端面）を互いに揃え、他方の端部の端面（後端面または先端面）を互いにずらした状態、または、該両端部の端面（先端面及び後端面）をともにずらした状態にして、ブロック状積層体を形成する第１の重ね手段としての第１の重ね部、５００は、上記形成したブロック状積層体内の上記複数のアモルファスシート材の相互間のずらし量すなわちアモルファスシート材の先端面と後端面のそれぞれの位置のずらし量を予め設定した量に調整するずらし量調整手段としてのずらし量調整部、６００は、ずらし量が調整された複数のブロック状積層体を、その長さの順に積み重ねる第２の重ね手段としての第２の重ね部、７００は、上記複数のブロック状積層体が積み重ねられて成る積層体を、長さの長いブロック状積層体を外周側に、短いブロック状積層体を内周側にして巻芯に巻き付け、それぞれのアモルファスシート材の両端部を互いに突合わせまたは重ね合わせ、該突合わせ部または重ね合わせ部が隣接するアモルファスシート材層間で周方向の異なる位置にあるようにして環状化する環状化手段としての環状化部、９００’は、上記巻装体支持部１００’、上記切断手段２００’、上記引き出し部３００’、上記第１の重ね部４００’、上記ずらし量調整部５００及び上記第２の重ね部６００を制御する制御部である。
【００３０】
図７において、所定の異なる長さに切断された短冊状のアモルファスシート材１０ａ〜１０ｃは、第１の重ね部４００’により、長さの順に積層され、それぞれの長さ方向の一方の端部の端面を互いに揃えられ、他方の端部の端面が互いにずらされた状態、または、該両端部の端面がともにずらされた状態とされブロック状積層体が形成される。その後の処理は、上記製造装置１０００の場合と同様である。
【００３１】
上記説明した本発明の実施例としての技術によれば、積層構造の変圧器鉄心において、磁気回路特性や寸法の変動を抑え、かつ、その生産性を向上させることができる。この結
果、変圧器鉄心の低コスト化も可能となる。
【００３２】
なお、上記実施例では、ブロック状積層体１０Ａが、長さの異なるアモルファスシート材１０ａ〜１０ｅの５枚のアモルファスシート材から構成されるとしたが、本発明はこれに限定されず、ブロック状積層体１０Ａは、もっと多数の長さの異なるアモルファスシート材から構成されるものであってもよい。ブロック状積層体１０Ｂ、１０Ｃについても同様である。また、上記実施例では、積層体１０が、ブロック状積層体１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃから構成されるとしたが、該積層体１０は、もっと多数のブロック状積層体から構成されるようにしてもよい。
【００３３】
次に鉄心の製造装置及び製造方法に関し、鉄心材料の切断時に関する発明を図を用いて説明する。
【００３４】
図８は、変圧器の鉄心材料のミルシート（成績表）を利用する場合の切断、成形のフローを示す。
【００３５】
先ず、鉄心の材料の切断条件を決定する（ステップ５０）所からスタートする。最初は、材料の切断長さは、設計図面より導き出された寸法を用いて切断するが、この長さは材料のバラつき（板厚の変動による占積率の違い）が存在するため、最適な長さとは限らない。最適な長さは、適切な力でラップ作業を行った際、材料の突合せ部が規定の長さを保つことである。
【００３６】
ステップ５１は、鉄心材料のミルシートデータの質量平均板厚（後で説明する）や占積率（ある容積（この場合は面積）に占める鉄心(磁性材)の割合）からフープ材（薄帯の鉄心材料をリールに巻回したもの）全体の送り量の平均補正量を自動的に算出する。
【００３７】
また、この各々の材料のミルシートデータは、フープ番号毎に一元管理されており（ステップ５２）、そのデータを利用している。
【００３８】
材料の送り量の平均補正値を算出して、送り量を決め、材料を送り出す（ステップ５３）。
【００３９】
材料を送り出した後、切断し（ステップ５４）し、フープに材料切れを起こしたか判断する（ステップ５５）。
【００４０】
材料切れを起こした場合は、フープ材の材料を交換（ステップ５６）し、交換したフープ番号を入力（ステップ５７）し、上記フープ材全体の送り量の平均補正値を自動算出するステップ５１に戻り、このループを繰り返す。
【００４１】
材料切れを起こしていない場合は、材料を積層し、積層した材料で構成される鉄心が所定の断面積に到達したかを判断する（ステップ５９）。鉄心の断面積が所定値に達していなければ、材料の送り出しステップ５３に戻り、このループを繰り返す。
【００４２】
鉄心の断面積が所定値に達していれば、次の成形工程に移る。
【００４３】
ここで、鉄心の断面積は、従来であれば、鉄心の積厚方向にある力を加えて、厚みを測定し、この実測した厚みに標準の占積率をかけ、さらに材料の板幅をかけることで、断面積を求めるやり方が一般的である。または鉄心の体積を求め、そこに占積率をかけることで、設計質量を計算し、その質量に達した鉄心は設計上の断面積を確保しているという方法である。これらでは占積率を一定と置いているが、実際には板厚の変動により占積率は変動する値であり、これらの方法をアモルファス材に適用するには非常に疑わしいものである。
【００４４】
これに対して、本発明ではミルシートで材料板厚の代表値として、実際に板厚を考慮し、また、積み重ねた積層枚数と材料幅を積算することで、断面積を直接求める方法である。これにより、巻線と鎖交する鉄心の断面積を一律に管理し、さらに精度の高い鉄心製造を行うことができる。
【００４５】
図９は、従来のフローであり、基本的に上記に示した従来の考えを元に断面積を算出している。
【００４６】
すなわち、鉄心材料の切断条件として、材料の板厚や占積率は固定として捉え、作業者が接合部の作業を行う際に、切断長が適正かどうかを判断した後、補正係数として次の製造の際にフィードバックし、調整している。
【００４７】
すなわち、図９のフロー図でみると、鉄心材料の切断条件の切断長を設計図面より求めた長さを設定する。その設定した長さに対し、作業者は長さ調整が必要であれば調整し、調整の必要がなければ設計寸法で処理（ステップ６１）し、材料を送り出す（ステップ６３）。
【００４８】
送り出された材料は切断され（ステップ６４）、積層される（ステップ６５）。そして積層された鉄心は、必要な所定の質量に到達したか判断する（ステップ６６）。
【００４９】
所定の質量に達していなければ、材料の送り出し（ステップ６３）に戻り、所定の質量に達するまで繰り返す。
【００５０】
また、材料が所定量に達したら、鉄心をＵ字状に成形する成形工程に移る（ステップ６７）。鉄心を成形した後、ラップ状態すなわち接合部の状態をみて材料の切断長さの補正を行っている（ステップ６８）。
このように従来は、作業者が材料の切断長を成形後の接合状態の結果で調整を行っていた。また、この方法では設計者が意図している断面積を本当に確保できているかは不明である。
【００５１】
次に、図１０に鉄心材料であるアモルファス材を引き出す引き出し方式の切断装置を有した鉄心製造装置の前段部を示す。
【００５２】
鉄心は、磁気特性のバラツキを少なくするため、複数枚のアモルファス薄帯を積層して使用している。枚数も５〜２０枚が適当で、一般的に１０枚前後としている。図１０は、アモルファス鉄心製造装置のなかで、アンコイラ装置８０と切断装置８１と材料を積み上げた材料積み上げ部８２を示す。この材料積み上げ部８２の後に、矩形成形装置、焼鈍装置がある。
【００５３】
アンコイラ装置８０は、５連ずつ２段に設けたリール８４に巻かれたアモルファス材８５をリール８４より各々繰り出して、上下段のアモルファス薄帯を重ねて、１０枚重ねのシート材８６を形成する。そしてこのシート材８６に最適な張力を持たせ、たるみを吸収して、切断装置８１へ送られる。
【００５４】
切断装置８１では、図８で説明した切断条件のフロー図に従い、最適な切断条件でアモルファス薄帯のシート材８６を切断する。
【００５５】
また、切断装置８１では、シート材８６をハンド機構で掴み、適当な張力を保ちながら切断する。切断されたシート材８６は次の工程である材料積み上げ部８２へ送られる。
【００５６】
図１１は、第２の実施例を示す鉄心の材料を切断する切断条件を決めるフロー図である。
【００５７】
先ず、材料の切断長は、図８と同様に設計図面から導き出し、最初の材料の切断長とする（ステップ６９）。次に材料を送出量Ｌ１のみ送り出し（ステップ７０）、切断する（ステップ７１）。切断した材料を積層する（ステップ７２）。積層した状態で材料の積厚を実測（これを実績積厚Ｔ１という）する。また、材料の質量（Ｍ）を測定（ステップ７３）し、材料の積厚と質量を実測した後、質量平均積厚ｔ１を算出する（ステップ７４）。
ここで、質量平均積厚ｔ１について説明する。切断装置はある所定の指定質量（鉄心１個分の重量）になったら切断を終えるように設定されており、このとき切断長（Ｌ１）×積層枚数×材料幅×材料の比重に板厚（質量平均板厚ｔ１）を掛けると、切断質量が求まる。
この関係式より質量平均板厚ｔ１を求めることができる。これを質量平均積厚ｔ１と定義し、上記関係式より求める。この関係式で、切断長Ｌ１，切断質量Ｍの数値を指定し、材料の幅及び材料の比率は固定値であり、また積層枚数は材料を積み上げられた枚数であるため求まる。
【００５８】
次に質量平均板厚ｔ１を算出したら、鉄心の断面積が所定の面積に到達したかを判断する（ステップ７５）。鉄心の断面積が所定の値に達していなければ、ステップ７６の示した演算を行い、材料の補正送出量Ｌ１を求める。
【００５９】
すなわち、    実効積厚Ｔ２＝質量平均板厚ｔ１×積層枚数ｎ  ‥‥（１）
実効占積率ＬＦ１＝実効積厚Ｔ２／実測積厚Ｔ１  ‥‥（２）
補正係数ＫＬＦ＝実効占積率ＬＦ１／標準占積率（ＬＦ２）‥‥（３）
補正送出し量Ｌ１＝補正係数ＫＬＦ×基準送出し量Ｌ２‥‥（４）
において、前記のように占積率は、ある容積に占める鉄心（磁性材）の占める割合であり、標準占積率は設計地として持っている占積率をいう。
【００６０】
実効積厚は、変圧器の設計において必要であるのは鉄心（磁性材）の断面積であり、材料の板幅が一定であった場合、実際に積層されている積厚が重要であり、この磁性材のみの厚みをいう。
【００６１】
また、実効占積率は、実効積厚を実測積厚で割って得られる実体の占積率である。
【００６２】
さらに、補正係数について説明する。材料の占積率が変わると、ラップ作業を行った際のラップ代の値が変わる。このため、占積率が低いと通常の値で切断した場合、ラップ代が小さくなってしまう。従って、それらのラップ代の変動を切断時に調整するのがこの補正係数である。ラップ代が変わった場合、特性に影響があるため、切断時には最も重要なファクターとなる。
【００６３】
また、補正送出し量は、設計値であり、これを基準に材料が切断される送出し量のことである。
【００６４】
図１１において、上記の演算式により補正係数が求まったら、ステップ７０の材料送出しへ戻り、所定の断面積に達するまで繰り返す。
【００６５】
切断した材料を積層して所定の断面積に達したら、成形工程へ移る（ステップ７７）。
【００６６】
次に、図１２は、材料を送り出す送り出し方式の切断装置を備えた鉄心製造装置の一部で、この構成について説明する。
【００６７】
図１２において、８０はアンコイラ装置で、３連１段に設けたリール８４に巻回されたアモルファス材８５をリール８４より繰り出す。ここは１連のリールには、アモルファス薄帯が５枚重なった状態を示している。アンコイラ装置８０から５枚重なったアモルファス材が繰り出され、重なり合って１５枚のシート材８６を形成する。このシート材８６をローラを使ってたるみをなくし、送り出し、切断装置により切断する。ここで８７は材料の送り出しと切断を行う機能を一体にした切断・送り出し一体装置を示している。この切断・送り出し一体装置で切断された材料は、材料積み上げ部８２へ送られる。材料積み上げ部８２では、鉄心１個分の材料が積み上げられ、記載していないが次の工程へ送られる。
【００６８】
次に、図１３は、図１１に示したフロー図において、鉄心材料の積厚の実測の方法を示す概略図を示している。図１３において、８６はアモルファス材で、これを積層した材料を鉄心芯金８８をベースにＵ字状に成形し、積厚測定用シリンダ８９を鉄心の１辺に押し当てて、その鉄心の厚みＴ１を実測する。
【００６９】
図１４は、鉄心材料を切断する直前の材料積層を実測する概略図である。図１４（ａ）において、９０は鉄心材料を供給する送り出し装置、８１は切断装置、８８は鉄心芯金、８９は積厚測定用シリンダ、９１は材料引き出し装置でハンド機構を有している。
【００７０】
図１４（ａ）の上図は、フィードローラで構成した送り出し装置９０により材料を供給し、ハンド機構を有した材料引き出し装置９１で点線から実線の位置まで、材料（アモルファス材８６）を引き出した状態を示している。
【００７１】
図１４（ａ）の下図は、上図の状態より材料８６からフィードローラを離し、材料を把持し、引っ張る機構９２を材料引き出し装置９１の反対側に配置し、材料を材料把持機構部９２と材料引き出し装置の双方で引っ張り、張力を保持した状態で切断装置８１で切断する。切断した後、鉄心芯金８８に載置された材料を上方に配置された積厚測定用シリンダ８９を下降して押し付けて材料の積厚を実測する。このように材料にバックテンションを加えて計測することで、材料の積厚測定の精度を向上させる効果を有する。
【００７２】
図１４（ｂ）は、鉄心材料の積厚実測方法は同じであるが、材料の下側にガイド９３を設けて、測定を行い易くしている。
【００７３】
図１５は、材料を送り出す送り出し装置の概略図を示す。図１５（ａ）は、送り出し装置９０のフィードローラより送出された材料（アモルファス材８６）を長手方向にＶ字形状にして送り出す。材料をＶ字形状にするには、図示していないが、材料の下側にＶ字形状のガイドを設け、このガイドに沿わせて倣わして材料をＶ字形状に変形して送出する構成である。
【００７４】
このようにフープ材から送られる板状の材料をＶ字形状にすることにより、強度を持たせることができ、また、送り出し中により直線的に送ることができ、作業性を向上させる効果がある。
【００７５】
図１５（ｂ）は、図１５（ａ）とは別の実施例で、材料の長手方向に対して逆Ｖ字形状に変形して送り出す構成図である。材料を逆Ｖ字形状にするには、図示していないが、材料の下側に逆Ｖ字形状のガイドを設置し、このガイドに材料を沿わせて倣って送出する。このような構成により図１５（ａ）と同じ効果を得る。
【００７６】
図１５（ｃ）〜（ｅ）は、材料を送り出す場合のトレイを示している。図１５（ｃ）は平面状のベルトコンベアタイプを２列並列に設置した構成を示す。材料（アモルファス材８６）は、この２列を間隔を置いて並列に配置されたトレイ上を送り出される。
【００７７】
図１５（ｄ）は、図１５（ｃ）の平面状の２列のベルトコンベア式のガイドに傾斜を持たせ、材料が送られる際、送出ラインから外れないようにした構成を示している。
【００７８】
また、図１５（ｅ）は、図１５（ｄ）の傾斜したベルトコンベア部のトレイ全部を平板として、この平板に多数の孔を設け、下方より空気を吹き出す構成にした。このような構成により、送出する材料を浮上させ、送ることができる。この構成によれば、材料に傷を付加しない等の効果がある。
【００７９】
図１６は、材料の送り出し機構の装置において、材料の切断長をずらす構成の図を示す。
【００８０】
図１６において、８１は切断装置、９０は送り出し装置（フィードローラ）、９１は材料引き出し装置（ハンド機構）、８６は材料（アモルファス材）を示し、９６はハンド機構部フィードローラ、９７はスリット形状を有したセパレータを示す。
【００８１】
図１６（ａ）は、フィードローラ９０で材料８６を送り出し、材料８６に対して、材料引き出し装置のハンド機構部に設けたフィードローラ９６の上下の回転数を異ならせる。たとえば上側を回転させないで、下側を回転させれば、重なった材料の下側のみを送ることができ、ずらすことができる。このようにフィードローラの回転を制御することにより、材料のずらし量を制御することが可能である。
【００８２】
図１６（ｂ）は、フィードローラ９６より送り出した材料８６を、スリットを有したセパレータ９７を介して、材料引き出し装置のハンド機構９１で引き出して、切断する構成を示している。図１６（ｂ）の上図は、材料がセパレータ９７で分けられた状態を示し、下図は、セパレートされた材料をハンド機構９１で引き出して、ずらした状態を示している。
【００８３】
このようにずらした状態にすると、ラップ時での作業性が向上する。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
以上の説明により、本発明に関して産業上の利用可能性は有望である。
【符号の説明】
【００８５】
１０００、１０００'・・・変圧器鉄心の製造装置、
２０００・・・変圧器、
１・・・変圧器鉄心、
２ａ、２ｂ・・・コイル、
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ・・・ブロック状積層体、
１０ａ〜１０ｅ、１１ａ〜１１ｄ・・・アモルファスシート材、
２０、２０Ａ・・・つなぎ部、
１００、１００'・・・巻装体支持部、
１０１ａ〜１０１ｄ、１０２ａ〜１０２ｄ・・・リール部、
１５０ａ〜１５０ｄ・・・巻装体、
１８０、１８０'・・・ローラ、
２００、２００'・・・切断手段、
２０１ａ〜２０１ｄ、２０２ａ〜２０２ｄ・・・カッター部、
３００、３００'・・・引き出し部、
３０１ａ〜３０１ｄ、３０１ａ'〜３０１ｄ'・・・把持部、
３０２ａ〜３０２ｄ・・・駆動部、
４００、４００'・・・第１の重ね部、
５００・・・ずらし量調整部、
５０１Ａ・・・端部固定部、
５０２Ａ１、５０２Ａ２・・・中間部固定部、
６００・・・第２の重ね部、
７００・・・環状化部、
７０１・・・巻芯、
８００・・・熱処理部、
９００、９００'・・・制御部。
８０・・・アンコイラ装置部
８１・・・切断装置部
８２・・・材料積上げ部
８４・・・切断・送出し一体装置部
８８・・・鉄心芯金
８９・・・積厚測定用シリンダ
９０・・・送り出し装置（フィードローラ）
９１・・・材料引き出し装置（ハンド機構）
９３・・・ガイド
８５・・・アモルファス材
９３・・・ベルトコンベア
９５・・・噴出し口付トレイ
９６・・・ハンド機構部フィードローラ
９７・・・セパレータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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