(57)【要約】【課題】部品点数を減らすとともに高さを減らす。【解決手段】押さえ板の締付けボルト貫通側が、両側とも温度変化に追従して鉄心脚の軸方向側に折れ曲がるように記憶させておく。【選択図】          図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブロック鉄心とギャップの絶縁部材とが軸方向に交互に積層されてなる鉄心脚の両端部にそれぞれヨーク鉄心が接合され、前記鉄心脚に巻線が巻回され、前記ヨーク鉄心の反鉄心脚側にそれぞれ押さえ板が配され、この両側の押さえ板を貫通するとともに前記鉄心脚の軸方向に並ぶ締付けボルトが配され、この締付けボルトの端部に螺合する締付けナットでもって前記鉄心脚と前記ヨーク鉄心とが締め付けられてなるギャップ付鉄心形リアクトルにおいて、前記押さえ板の前記締付けボルト貫通側が、両側とも温度変化に追従して前記鉄心脚の軸方向側に折れ曲がるように記憶されてなることを特徴とするギャップ付鉄心形リアクトル。
【請求項２】
請求項１に記載のギャップ付鉄心形リアクトルにおいて、前記押さえ板が形状記憶合金よりなることを特徴とするギャップ付鉄心形リアクトル。
【請求項３】
請求項１に記載のギャップ付鉄心形リアクトルにおいて、前記押さえ板がバイメタルよりなることを特徴とするギャップ付鉄心形リアクトル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ブロック鉄心とギャップの絶縁部材とが軸方向に交互に積層されてなる鉄心脚の両端部にそれぞれヨーク鉄心が接合され、鉄心脚に巻線が巻回されたギャップ付鉄心形リアクトルに関し、特に、発生する騒音の少ないギャップ付鉄心形リアクトルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のギャップ付鉄心形リアクトルの構成は、例えば、図６のようになっている。
図６は、従来のギャップ付鉄心形リアクトルの構成を示す正面図である。珪素鋼板よりなるブロック鉄心３とギャップを形成するための絶縁部材２とが軸方向（図の上下方向）に交互に積層されてなる鉄心脚１が３脚並設されている。この各鉄心脚１の両端部（図の上下端部）にそれぞれ珪素鋼板よりなるヨーク鉄心５，６が接合され、鉄心脚１とヨーク鉄心５，６とでギャップ付鉄心２０が形成されている。また、各鉄心脚１にはそれぞれ巻線４が巻回され、３相のリアクトルが構成されている。ヨーク鉄心５，６の反鉄心脚１側にはそれぞれ押さえ板１０，１１が配され、この押さえ板１０，１１を貫通するとともに鉄心脚１の軸方向に並ぶ締付けボルト７が配されている。締付けボルト７の下端には、ボルト頭７Ａが形成されてなり、上部にはねじが形成されている。締付けナット８が締付けボルトの上端部に螺合され、押さえ板１０，１１を介して鉄心脚１とヨーク鉄心５，６とが締め付けられている。なお、締付けナット８と押さえ板１０との間には、補正部材１３が介装されているが、その用途については後述される。
【０００３】
ギャップ付鉄心形リアクトルでは、その鉄心から発生する騒音や振動が問題となる。騒音や振動が発生する要因は、磁気吸引力によるものと、磁気歪みによるものとがある。磁気吸引力によるものは、鉄心脚１のギャップを通過する磁束によりギャップ上下のブロック鉄心３の間に吸引力が働き、これによって騒音や振動が発生するのである。これを避けるためには、ヨーク鉄心５，６を介して鉄心脚１を強固に締め付ける必要がある。一方、磁気歪みによるものには、鉄心内を流れる磁束によって生ずる磁気歪みと、鉄心を構成する珪素鋼板に過剰な応力が加わると発生する磁気歪みとがあり、それぞれの磁気歪みから騒音や振動が発生する。この磁気歪みを減らすためには、磁束密度を適正な値に設定することと、珪素鋼板に過剰な応力がかからないようにする必要がある。ギャップ付鉄心形リアクトルは、締付けボルト７によってその鉄心が締め付けられているが、締め付け力を適正な値にしておかないと騒音や振動が発生することになる。
【０００４】
ギャップ付鉄心形リアクトルを構成する材料は、運転中に熱が発生するのでそれぞれの温度、熱膨張率、長さに従って伸縮する。図６におけるギャップ付鉄心２０は、線膨張係数が１２ないし１５×１０-6（１／℃）の珪素鋼板材が使用されている。一方、締付けボルト７は、線膨張係数が１２×１０-6（１／℃）の鉄材、あるいは線膨張係数が１６×１０-6（１／℃）のステンレス材が使用されている。
例えば、ギャップ付鉄心２０の高さと締付けボルト７の長さが同じとするとともに、ギャップ付鉄心２０の温度１０に対して締付けボルト７の温度が７の割合にあると仮定すると、ギャップ付鉄心２０の高さ方向の膨張率は、１２×１０ないし１５×１０＝１２０ないし１５０となり、締付けボルト７の長さ方向の膨張率は、１２×７＝８４ないし１６×７＝１１２となり、昇温時におけるギャップ付鉄心２０と締付けボルト７との寸法差は、（１２０−１１２）÷１１２×１００＝７％、ないし（１５０−８４）÷８４×１００＝７９％となり、ギャップ付鉄心２０の方が締付けボルト７より伸びることになる。低温の時のギャップ付鉄心２０の締め付け力を適正であっても、高温になると締付けボルト７によってギャップ付鉄心２０が規定値上の力で締め付けられることになる。ただし、上記の計算値は、ギャップ付鉄心２０と締付けボルト７の温度差や、鉄心高さと締付けボルト７との長さの比、材料の種類などによって異なり、昇温時に締付けボルト７の方がギャップ付鉄心２０より伸びる場合もある。
【０００５】
この問題を解決する手段としては、次の特許文献１に記載されている。
すなわち、特許文献１には、図６のような補正部材１３が締付けナット８と押さえ板１０との間に介装され、その補正部材１３としては、鉄心の熱膨張と締付けボルト７の熱膨張の差に追従するようにするとよいことが示されている。温度上昇によって締付けボルト７の方がギャップ付鉄心２０より伸びる場合は、締付けボルト７の膨張率とギャップ付鉄心２０の膨張率と差以上に膨張する補正部材１３を挿入すれば、高温になってもギャップ付鉄心２０の締め付けが緩むことはない。なお、温度上昇によって鉄心の方が締付けボルト７より伸びる場合は、補正部材１３をばね部材とすれば、ギャップ付鉄心２０の締付け力を緩和することができる。
【特許文献１】特開平９−７４０２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述したような従来のギャップ付鉄心形リアクトルは、締付けナットと押さえ板との間に補正部材を介装しなければならないという問題があった。
すなわち、補正部材のよって確かにギャップ付鉄心の締付け力を適正な値にすることができるが、部品点数が増加するとともに、補正部材の長さだけギャップ付鉄心の高さが増していた。
この発明の目的は、部品点数を減らすとともに高さを減らすことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、この発明によれば、ブロック鉄心とギャップの絶縁部材とが軸方向に交互に積層されてなる鉄心脚の両端部にそれぞれヨーク鉄心が接合され、前記鉄心脚に巻線が巻回され、前記ヨーク鉄心の反鉄心脚側にそれぞれ押さえ板が配され、この両側の押さえ板を貫通するとともに前記鉄心脚の軸方向に並ぶ締付けボルトが配され、この締付けボルトの端部に螺合する締付けナットでもって前記鉄心脚と前記ヨーク鉄心とが締め付けられてなるギャップ付鉄心形リアクトルにおいて、前記押さえ板の前記締付けボルト貫通側が、両側とも温度変化に追従して前記鉄心脚の軸方向側に折れ曲がるように記憶されてなるようにするとよい。
また、かかる構成において、前記押さえ板が形状記憶合金よりなるようにしてもよい。  また、かかる構成において、前記押さえ板がバイメタルよりなるようにしてもよい。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、押さえ板の締付けボルト貫通側が、温度変化に追従して鉄心脚の軸方向側に折れ曲がるように記憶させることによって、ギャップ付鉄心と締付けボルトとの収縮差が異なってもギャップ付鉄心は一定の値で締め付けられる。それによって、部品点数が増加することもなく、ギャップ付鉄心の高さも増加しない。
また、かかる構成において、押さえ板が形状記憶合金よりなるようにすることによって、ギャップ付鉄心と締付けボルトとの収縮差が異なってもギャップ付鉄心は一定の値で締め付けられる。それによって、部品点数が増加することもなく、ギャップ付鉄心の高さも増加しない。
また、かかる装置において、前記押さえ板がバイメタルよりなるようにすることによって、ギャップ付鉄心と締付けボルトとの収縮差が異なってもギャップ付鉄心は一定の値で締め付けられる。それによって、部品点数が増加することもなく、ギャップ付鉄心の高さも増加しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
この発明は、形状記憶合金よりなる押さえ板の締付けボルト貫通側が、両側とも温度変化に追従して鉄心脚の軸方向側に折れ曲がるように記憶されていることを特徴とするものであって、以下、実施例を用いて、この発明によるギャップ付鉄心形リアクトルの構成について説明するが、この発明は実施例に限定されるものではない。                    
【実施例１】
【００１０】
図１は、この発明の実施例１にかかるギャップ付鉄心形リアクトルの構成を示す正面図であり、図２は、図１の側面図である。形状記憶合金よりなる押さえ板１２が締付けナット８で直接締付けられている。その他は、図６のおける従来の構成と同じであるので、同一構成の部分は同じ符号を付けることによって重複して説明することは避ける。
図３は、図１の押さえ板１２だけを取り出して示した側面図である。図示されていない締付けボルト貫通穴が押さえ板１２の左右端部に明けられてある。押さえ板１２は、常温では実線１２Ａのように平板状であるが、高温になると点線１２Ｂのように左右両側が折れ曲がるように記憶されている。
図４は、図２の上部付近の構成だけを示した要部側面図である。これは、常温状態のギャップ付鉄心形リアクトルであり、組み立て時における状態でり、押さえ板１２は図３の１２Ａの形状になっている。
【００１１】
図５は、図４の構成が高温になった場合の要部側面図である。温度が上がると、ギャップ付鉄心２０の高さ方向が矢印Ａのように伸びるとともに締付けボルト７の長さ方向も矢印Ｂのように伸びるが、ギャップ付鉄心２０の伸びが締付けボルト７の伸びより大きくても、押さえ板１２が図３の１２Ａの形状になるので、ギャップ付鉄心２０には無理な締付け力は加わらない。温度が低下すると、また図４の状態に戻る。そのために、温度が上下してもギャップ付鉄心は常に一定の値で締め付けられ、騒音や振動も小さく保った状態のままにすることができる。部品点数やギャップ付鉄心の高さも従来より増加することもない。
なお、押さえ板１２の形状記憶合金は、Ｎｉ−Ｔｉ合金とすることが好ましい。Ｎｉ−Ｔｉ合金は、一般に、強度、靭性（じんせい−しなやかさ）、耐食性、耐磨耗性に優れている。
【００１２】
図２に戻り、ギャップ付鉄心２０の伸びが締付けボルト７の伸びより小さい場合も考えられる。その場合は、押さえ板１２を裏返しにし、高温になると押さえ板１２の左右両側が上方へ折れ曲がるように記憶させておけばよい。それによって、温度が上下してもギャップ付鉄心は常に一定の値で締め付けられ、騒音や振動も小さく保った状態のままにすることができる。
なお、図２において、押さえ板１１も形状記憶合金としてもよい。その場合、押さえ板１１は、左右両側の形状が押さえ板１２とは上下逆の方向に動くように記憶させておく。  さらに、この発明の異なる実施例として、形状記憶合金の押さえ板の代わりに、バイメタル製の押さえ板としてもよい。バイメタルは、熱膨張率が互いに異なる二枚の板を固着させたもので、温度変化によって図３のように左右両側が上下するようになる。
【産業上の利用可能性】
【００１３】
この発明は，押さえ板の締付けボルト貫通側が、温度変化に追従して鉄心脚の軸方向側に折れ曲がるように記憶させることによって、発生する騒音の少ないギャップ付鉄心形リアクトルに利用され、部品点数が少なく、かつ高さの低いギャップ付鉄心形リアクトルとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の実施例１にかかるギャップ付鉄心形リアクトルの構成を示す正面図
【図２】図１の側面図
【図３】図１の押さえ板だけを取り出して示した側面図
【図４】図２の上部付近の構成だけを示した要部側面図
【図５】図４の構成が高温になった場合の要部側面図
【図６】従来のギャップ付鉄心形リアクトルの構成を示す正面図
【符号の説明】
【００１５】
１：鉄心脚、２：絶縁部材、３：ブロック鉄心、４：巻線、５，６：ヨーク鉄心、７：締付けボルト、７Ａ：ボルト頭、８：締付けナット、９：補正部材、１０，１１，１２，１２Ａ：押さえ板、２０：ギャップ付鉄心
【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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