(57)【要約】【課題】巻鉄心を適切に締め付けることができる変成器の製造方法及び変成器を提供する。【解決手段】本実施の形態に係る変成器の製造方法は、コイルと、コイルボビンと、帯状の鋼板を複数回巻回することによって形成されている筒状の巻鉄心と、前記鋼板が巻回されており、前記コイルボビンに取り付けられている筒状又は半筒状の巻鉄心ボビンとを備える変成器を製造する方法であって、前記巻鉄心ボビンの外周面に凸部が設けられており、前記鋼板の一端部に穴部が設けられており、前記コイルボビンに前記巻鉄心ボビンを取り付け、前記鋼板の前記一端部が最内周に位置するようにして、前記巻鉄心ボビンの前記外周面に沿って前記鋼板を巻回することによって前記巻鉄心を形成し、該巻鉄心の外周面に周方向の外力を与えることによって前記巻鉄心を前記巻鉄心ボビンに締め付け、前記巻鉄心の前記巻鉄心ボビンへの締め付け時に前記凸部と前記穴部とを互いに係合させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導線を巻回することによって形成されているコイルと、
前記導線が巻回されているコイルボビンと、
帯状の鋼板を複数回巻回することによって形成されている筒状の巻鉄心と、
前記鋼板が巻回されており、前記コイルボビンに取り付けられている筒状又は半筒状の巻鉄心ボビンと
を備える変成器を製造する方法であって、
前記巻鉄心ボビンの外周面に凸部が設けられており、
前記鋼板の一端部に穴部が設けられており、
前記コイルボビンに前記巻鉄心ボビンを取り付け、
前記鋼板の前記一端部が最内周に位置するようにして、前記巻鉄心ボビンの前記外周面に沿って前記鋼板を巻回することによって前記巻鉄心を形成し、
該巻鉄心の外周面に周方向の外力を与えることによって、前記巻鉄心を前記巻鉄心ボビンに締め付け、
前記巻鉄心の前記巻鉄心ボビンへの締め付け時に前記凸部と前記穴部とを互いに係合させることを特徴とする変成器の製造方法。
【請求項２】
前記外力を与えられることによって前記巻鉄心の内周面が周方向に回転し、
前記巻鉄心の前記内周面が周方向に回転することによって前記凸部が前記穴部に挿入され、
更に前記外力を与えられることによって前記巻鉄心の前記巻鉄心ボビンへの締め付けが完了することを特徴とする請求項１に記載の変成器の製造方法。
【請求項３】
無端状のベルトの一部を２本のローラの間に張り渡し、
２本の前記ベルト夫々の前記一部を、該一部の間に前記巻鉄心を配して対向させ、
２本の前記ベルト夫々を長手方向に走行させ、
走行する２本の前記ベルトを、前記巻鉄心の前記外周面に同時的に接触させることによって、前記巻鉄心の前記外周面に前記外力を与えることを特徴とする請求項１又は２に記載の変成器の製造方法。
【請求項４】
２本の前記ベルトを前記巻鉄心に対して同時的に接離させることによって、前記外力を間欠的に与えることを特徴とする請求項３に記載の変成器の製造方法。
【請求項５】
導線を巻回することによって形成されているコイルと、
前記導線が巻回されているコイルボビンと、
帯状の鋼板を複数回巻回することによって形成されている筒状の巻鉄心と、
前記鋼板が巻回されており、前記コイルボビンに取り付けられている筒状又は半筒状の巻鉄心ボビンと
を備える変成器であって、
前記巻鉄心ボビンの外周面に設けられている凸部と、
前記巻鉄心の内周面に設けられており、前記巻鉄心の前記巻鉄心ボビンへの締め付け時に前記凸部が係合することによって、前記巻鉄心の前記巻鉄心ボビンへの周方向の固定を行なう穴部と
を備えることを特徴とする変成器。
【請求項６】
前記凸部は１つだけ設けられており、
前記穴部は１つだけ、前記鋼板の幅方向の中心部に設けられていることを特徴とする請求項５に記載の変成器。
【請求項７】
前記コイルボビン及び前記巻鉄心ボビン夫々に、互いに嵌合している位置決め部が設けられていることを特徴とする請求項５又は６に記載の変成器。
【請求項８】
前記穴部は、前記鋼板に設けられた貫通孔であり、
前記凸部の突出量は前記鋼板の厚み以上の大きさであることを特徴とする請求項５から７の何れか一項に記載の変成器。
【請求項９】
前記凸部の突出量は前記鋼板の厚みより大きく、
前記凸部の前記周方向の両側面は、前記凸部の先端から基端に向けて、互いに接近する方向に傾斜しており、
前記両側面の一方と前記巻鉄心ボビンの外周面との間に、前記穴部の開口の周縁部が係合していることを特徴とする請求項８に記載の変成器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイル及び巻鉄心を備える変成器の製造方法及び変成器に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１，２に記載のコイルは、矩形枠状のコイルボビンに、コイルボビンの周方向に導線を巻回することによって形成されている。巻鉄心は円筒状をなし、帯状の鋼板を複数回円筒状に巻回することによって形成されている。鋼板は、コイルボビンの一辺部に巻回されており、巻鉄心の径方向に積層されている。
【０００３】
巻鉄心において層状の鋼板間に隙間がある場合、変成器の性能が劣化する。
特許文献１には、巻鉄心に周方向の外力を与えることによって、巻鉄心をコイルボビンの一辺部に締め付けることが記載されている。巻鉄心の締め付けによって、層状の鋼板間の隙間が解消されるので、変成器の性能が向上する。
【０００４】
特許文献２においては、コイルボビンに凹状の係止切込が設けられており、巻鉄心の内周面に凸状の係止部が設けられている。係止部は、鋼板の長手方向の端部を折り曲げるか、又は折り返すことによって形成される。或いは、係止部は、鋼板の長手方向の端部にポンチ加工を施すことによって形成される。
巻鉄心の係止部がコイルボビンの係止切込に係止された場合、巻鉄心に周方向の外力が与えられても、巻鉄心が周方向に空回りする虞はない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−７７７４９号公報
【特許文献２】特開２００１−３５８０２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、巻鉄心を構成している鋼板は焼鈍されているので、軟らかい。故に、凸状の係止部は、鋼板に加わった外力によって変形する虞がある。
変形した係止部は、係止切込に係止することができない。従って、巻鉄心に周方向の外力を与えたときに巻鉄心が周方向に空回りするので、巻鉄心を適切に締め付けることができない。
【０００７】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、巻鉄心を適切に締め付けることができる変成器の製造方法及び変成器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本実施の形態に係る変成器の製造方法は、導線を巻回することによって形成されているコイルと、前記導線が巻回されているコイルボビンと、帯状の鋼板を複数回巻回することによって形成されている筒状の巻鉄心と、前記鋼板が巻回されており、前記コイルボビンに取り付けられている筒状又は半筒状の巻鉄心ボビンとを備える変成器を製造する方法であって、前記巻鉄心ボビンの外周面に凸部が設けられており、前記鋼板の一端部に穴部が設けられており、前記コイルボビンに前記巻鉄心ボビンを取り付け、前記鋼板の前記一端部が最内周に位置するようにして、前記巻鉄心ボビンの前記外周面に沿って前記鋼板を巻回することによって前記巻鉄心を形成し、該巻鉄心の外周面に周方向の外力を与えることによって、前記巻鉄心を前記巻鉄心ボビンに締め付け、前記巻鉄心の前記巻鉄心ボビンへの締め付け時に前記凸部と前記穴部とを互いに係合させることを特徴とする。
【０００９】
本実施の形態にあっては、巻鉄心ボビンに凸部が設けられている。
巻鉄心を構成している鋼板には穴部が設けられている。鋼板に外力が加わっても、穴部は変形し難い。
鋼板は、穴部が設けられている端部が最内周に位置するようにして、巻鉄心ボビンの外周面に沿って巻回される。この結果、巻鉄心ボビンの周りに巻鉄心が形成される。
巻鉄心の外周面には、巻鉄心の周方向の外力が与えられる。巻鉄心の穴部には巻鉄心ボビンの凸部が係合するので、巻鉄心が周方向に空回りすることはない。故に、巻鉄心を巻鉄心ボビンに適切に締め付けることができる。
【００１０】
巻鉄心は巻鉄心ボビンを介してコイルボビンに取り付けられる。故に、コイルボビンに巻回されている導線に巻鉄心が接触することによって導線が損傷することを防止することができる。
【００１１】
本実施の形態に係る変成器の製造方法は、前記外力を与えられることによって前記巻鉄心の内周面が周方向に回転し、前記巻鉄心の前記内周面が周方向に回転することによって前記凸部が前記穴部に挿入され、更に前記外力を与えられることによって前記巻鉄心の前記巻鉄心ボビンへの締め付けが完了することを特徴とする。
【００１２】
本実施の形態にあっては、巻鉄心の外周面に周方向の外力が与えられることによって、巻鉄心の内周面が周方向に回転する。このとき、巻鉄心ボビンの凸部が巻鉄心の穴部に挿入される。即ち、凸部と穴部とが自然に係合する。
凸部と穴部との係合後も巻鉄心の外周面に周方向の外力が与えられることによって、巻鉄心の巻鉄心ボビンへの締め付けが完了する。
【００１３】
本実施の形態に係る変成器の製造方法は、無端状のベルトの一部を２本のローラの間に張り渡し、２本の前記ベルト夫々の前記一部を、該一部の間に前記巻鉄心を配して対向させ、２本の前記ベルト夫々を長手方向に走行させ、走行する２本の前記ベルトを、前記巻鉄心の前記外周面に同時的に接触させることによって、前記巻鉄心の前記外周面に前記外力を与えることを特徴とする。
【００１４】
本実施の形態にあっては、無端状のベルトが長手方向に走行する。走行するベルトの一部が巻鉄心の外周面に接触することによって、巻鉄心の外周面に周方向の外力が与えられる。
ベルトから外力が与えられるとき、巻鉄心は２本のベルトに挟まれる。故に、巻鉄心が偏心することが抑制される。
【００１５】
本実施の形態に係る変成器の製造方法は、２本の前記ベルトを前記巻鉄心に対して同時的に接離させることによって、前記外力を間欠的に与えることを特徴とする。
【００１６】
本実施の形態にあっては、巻鉄心の外周面に周方向の外力が間欠的に与えられる。このために、２本のベルトは巻鉄心への同時的な接触と同時的な離隔とを繰り返す。
２本のベルトが巻鉄心に接触したとき、巻鉄心は２本のベルトに挟まれるので、扁平に変形する。しかしながら、２本のベルトが巻鉄心から離隔したとき、鋼板の弾性によって、巻鉄心は元の形状に復元する。即ち、巻鉄心の変形を防止することができる。
【００１７】
本実施の形態に係る変成器は、導線を巻回することによって形成されているコイルと、前記導線が巻回されているコイルボビンと、帯状の鋼板を複数回巻回することによって形成されている筒状の巻鉄心と、前記鋼板が巻回されており、前記コイルボビンに取り付けられている筒状又は半筒状の巻鉄心ボビンとを備える変成器であって、前記巻鉄心ボビンの外周面に設けられている凸部と、前記巻鉄心の内周面に設けられており、前記巻鉄心の前記巻鉄心ボビンへの締め付け時に前記凸部が係合することによって、前記巻鉄心の前記巻鉄心ボビンへの周方向の固定を行なう穴部とを備えることを特徴とする。
【００１８】
本実施の形態にあっては、例えば本実施の形態に係る変成器の製造方法に従って、本実施の形態に係る変成器を製造することができる。巻鉄心の締め付け時に巻鉄心ボビンの凸部と巻鉄心の穴部とが係合し、巻鉄心が巻鉄心ボビンに周方向に固定される。故に、巻鉄心の締め付け時に巻鉄心が空回りしない。従って、巻鉄心は巻鉄心ボビンに適切に締め付けられている。この結果、変成器の性能を向上させることができる。
【００１９】
本実施の形態に係る変成器は、前記凸部は１つだけ設けられており、前記穴部は１つだけ、前記鋼板の幅方向の中心部に設けられていることを特徴とする。
【００２０】
本実施の形態にあっては、鋼板に１つだけ穴部が設けられている。故に、穴部を設けることによる鋼板の強度の低下を防止することができる。
穴部は鋼板の幅方向の中心部に設けられている。故に、巻鉄心の外周面に周方向の外力が与えられたときに、鋼板が凸部と穴部との係合個所を中心に回転することを抑制することができる。
【００２１】
本実施の形態に係る変成器は、前記コイルボビン及び前記巻鉄心ボビン夫々に、互いに嵌合している位置決め部が設けられていることを特徴とする。
【００２２】
本実施の形態にあっては、コイルボビンの位置決め部と巻鉄心ボビンの位置決め部とが互いに嵌合する。故に、巻鉄心ボビンをコイルボビンに取り付ける場合に巻鉄心ボビンをコイルボビンに対して容易に位置決めすることができる。また、巻鉄心ボビンのコイルボビンに対する位置ずれを防止することができる。
【００２３】
本実施の形態に係る変成器は、前記穴部は、前記鋼板に設けられた貫通孔であり、前記凸部の突出量は前記鋼板の厚み以上の大きさであることを特徴とする。
【００２４】
本実施の形態にあっては、穴部が貫通孔なので、鋼板の両面の何れ側が巻鉄心の内周面となる場合であっても、凸部が穴部に係合することができる。
凸部の突出量が鋼板の厚みに等しい場合、穴部に挿入された凸部が鋼板から突出しない。故に、凸部が層状の鋼板間に隙間を形成することを防止することができる。
凸部の突出量が鋼板の厚みより大きい場合、穴部に挿入された凸部が鋼板から突出する。故に、凸部が穴部から抜け出して凸部と穴部との係合が解除されることを防止することができる。
【００２５】
本実施の形態に係る変成器は、前記凸部の突出量は前記鋼板の厚みより大きく、前記凸部の前記周方向の両側面は、前記凸部の先端から基端に向けて、互いに接近する方向に傾斜しており、前記両側面の一方と前記巻鉄心ボビンの外周面との間に、前記穴部の開口の周縁部が係合していることを特徴とする。
【００２６】
本実施の形態にあっては、凸部の傾斜した側面と巻鉄心ボビンの外周面との間に、穴部の開口の周縁部が係合している。故に、凸部と穴部とを強固に係合させることができる。
凸部の周方向の両側面が夫々傾斜しているので、巻鉄心の巻き方向によらず、一方の側面と巻鉄心ボビンの外周面との間に、穴部の開口の周縁部が係合する。
【発明の効果】
【００２７】
本実施の形態の変成器の製造方法及び変成器によれば、巻鉄心を適切に締め付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施の形態１に係る変成器を示す斜視図である。
【図２】コイルボビン及び巻鉄心ボビンを示す斜視図である。
【図３】巻鉄心及び巻鉄心ボビンを模式的に示す断面図である。
【図４】鋼板を示す正面図である。
【図５】巻鉄心の形成手順（鋼板の引き出し）を説明するための平面図である。
【図６】巻鉄心の形成手順（鋼板の送り出し）を説明するための平面図である。
【図７】巻鉄心の形成手順（大円の完成）を説明するための平面図である。
【図８】巻鉄心の形成手順（巻鉄心の形成）を説明するための平面図である。
【図９】巻鉄心ボビンに巻回された鋼板を模式的に示す断面図である。
【図１０】変成器を製造するための巻締装置を示す平面図である。
【図１１】巻鉄心の締め付け手順（ベルト離隔時）を説明するための平面図である。
【図１２】巻鉄心の締め付け手順（ベルト接触時）を説明するための平面図である。
【図１３】実施の形態２に係る変成器が備える巻鉄心及び巻鉄心ボビンを模式的に示す断面図である。
【図１４】実施の形態３に係る変成器が備える巻鉄心及び巻鉄心ボビンを模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明を、その実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
【００３０】
実施の形態  １．
図１は、実施の形態１に係る変成器を示す斜視図である。
図中１は変成器であり、本実施の形態の変成器１は変圧器である。
変成器１は、２つのコイル２，２、コイルボビン３、２つの巻鉄心４，４、及び２つの巻鉄心ボビン５，５を備える。
各コイル２は、導線を巻回することによって形成されている。コイル２を構成する導線は、コイルボビン３に巻回されている。
各巻鉄心４は円筒状をなし、帯状の鋼板４１を円筒状に複数回巻回することによって形成されている。巻鉄心４を構成している鋼板４１は、巻鉄心ボビン５に巻回されている。
【００３１】
図２は、コイルボビン３及び巻鉄心ボビン５を示す斜視図である。
図１及び図２に示すように、コイルボビン３は外枠３１及び内枠３２を備える。
外枠３１及び内枠３２夫々は一方向に長い矩形枠状をなす。内枠３２は、外枠３１の開口に同心に嵌め込まれている。コイル２，２の内、一方を構成する導線は、外枠３１に巻回されている。コイル２，２の内、他方を構成する導線は、内枠３２に巻回されている。
【００３２】
外枠３１の外周面には、全長に亘って溝３１１が設けられている。コイル２を構成する導線は、外枠３１の溝３１１を埋めるようにして、外枠３１に周方向に巻回されている。溝３１１の周壁には切り欠き３１２が設けられている。コイル２を構成する導線の２つの端部２１，２１は、外枠３１の切り欠き３１２を通して、コイルボビン３の外部に引き出されている。
【００３３】
内枠３２には、外枠３１の溝３１１及び切り欠き３１２と同様の溝及び切り欠き３２２が設けられている。コイル２を構成する導線は、内枠３２の溝を埋めるようにして、内枠３２に周方向に巻回されている。コイル２を構成する導線の２つの端部２１，２１は、内枠３２の切り欠き３２２を通して、コイルボビン３の外部に引き出されている。
【００３４】
内枠３２のコイル２は、例えば一次コイルとして用いられる。この場合、外枠３１のコイル２は二次コイルとして用いられる。一次コイルを構成している導線の端部２１，２１を通して一次コイルに交流電圧が入力された場合、相互誘導によって二次コイルに交流電圧が生じる。二次コイルに生じた交流電圧は、二次コイルを構成している導線の端部２１，２１を通して二次コイルから出力される。二次コイルから出力される交流電圧は、一次コイルに入力された交流電圧が、一次コイルの巻き数と二次コイルの巻き数との比に比例して変圧された交流電圧である。
【００３５】
各巻鉄心ボビン５は円筒状をなす。巻鉄心ボビン５の軸長方向はコイルボビン３の長辺方向に沿う。巻鉄心ボビン５，５の一方は、コイルボビン３の２つの長辺部３ａ，３ａの一方を囲んでいる。他方の巻鉄心ボビン５は、コイルボビン３の他方の長辺部３ａを囲んでいる。
以下では、コイルボビン３の長辺方向を上下方向といい、コイルボビン３の短辺方向を左右方向という。前後方向について、図１及び図２中の手前側を前側という。
【００３６】
各巻鉄心ボビン５は半円筒５１，５２を備える。半円筒５１，５２は、夫々の軸長方向が平行であり、且つ夫々の内面がコイルボビン３の長辺部３ａを介して向かい合うようにして、互いに連結されている。
【００３７】
半円筒５１の周方向の両端部夫々には、ボス５１１及び連結突起５１２が設けられている。ボス５１１の内部は後向きに凹んでおり、連結突起５１２は前向きに突出している。半円筒５２の周方向の両端部には、半円筒５１のボス５１１，５１１及び連結突起５１２，５１２と同様の２つのボス及び２つの連結突起が設けられている。図２には半円筒５２の一の連結突起（図中５２２）が示されている。
半円筒５１，５２は、半円筒５１のボス５１１，５１１に半円筒５２の連結突起５２２，５２２が嵌め込まれ、半円筒５１の連結突起５１２，５１２が半円筒５２の２つのボスに嵌め込まれていることによって、互いに連結されている。
【００３８】
半円筒５１は、切り欠き５１３，５１３及び穴部５１４を備える。
切り欠き５１３，５１３は、半円筒５１の軸長方向の両端部に設けられている。各切り欠き５１３は、半円筒５１の周方向の中心部に配されており、矩形状をなす。
穴部５１４は、半円筒５１の内周面に設けられており、矩形状をなす。穴部５１４は、切り欠き５１３，５１３を結ぶ直線上に配されている。
半円筒５２には、半円筒５１の切り欠き５１３，５１３及び穴部５１４と同様の切り欠き５２３，５２３及び穴部が設けられている。
【００３９】
コイルボビン３の各長辺部３ａには、２つの位置決め突起３３，３３及び位置決め突起３４が上下方向に並設されている。図２に示す位置決め突起３３，３３，３４夫々は、外枠３１の前面から前向きに突出している。位置決め突起３４は、位置決め突起３３，３３の間に配されている。
位置決め突起３３，３３は、半円筒５２の切り欠き５２３，５２３に嵌め合わされている。位置決め突起３４は、半円筒５２の穴部に嵌め合わされている。
【００４０】
図示はしないが、コイルボビン３の各長辺部３ａには、更に２つの位置決め突起３３，３３及び位置決め突起３４が設けられている。これらは、例えば外枠３１の後面から後向きに突出している。後側の位置決め突起３３，３３は、半円筒５１の切り欠き５１３，５１３に嵌め合わされている。後側の位置決め突起３４は、半円筒５１の穴部５１４に嵌め合わされている。
【００４１】
コイルボビン３の位置決め突起３３，３３，３４が半円筒５１の切り欠き５１３，５１３及び穴部５１４の内面に当接するので、半円筒５１（延いては巻鉄心ボビン５）の軸長方向及び周方向の位置ずれが防止されている。同様に、コイルボビン３の位置決め突起３３，３３，３４が半円筒５２の切り欠き５２３，５２３及び穴部の内面に当接するので、半円筒５２（延いては巻鉄心ボビン５）の軸長方向及び周方向の位置ずれが防止されている。つまり、位置決め突起３３，３３，…及び位置決め突起３４，３４は、コイルボビン３に設けられた位置決め部として機能する。切り欠き５１３，５１３，５２３，５２３、穴部５１４、及び半円筒５２の穴部は、巻鉄心ボビン５に設けられた位置決め部として機能する。
【００４２】
半円筒５２の外周面には凸部５３が設けられている。凸部５３は、半円筒５２の軸長方向及び周方向夫々の中心部に配されている。凸部５３は四角柱状をなす。凸部５３の先端面は半円筒５２の外周面に平行である。
凸部５３は、半円筒５２に一体成形されたものでもよく、別体の部材を半円筒５２に固定したものでもよい。
【００４３】
図３は、巻鉄心４及び巻鉄心ボビン５を模式的に示す断面図である。
図１及び図３に示す巻鉄心４は、巻鉄心ボビン５と同心に配されており、巻鉄心ボビン５の外周面に締め付けられている。巻鉄心４の内径は、巻鉄心ボビン５の外径に等しい。
巻鉄心４は、コイル２，２の磁気的な結合を強化している。
【００４４】
鋼板４１は、巻鉄心４の内周から外周に向けて図３中反時計回りに巻鉄心ボビン５に巻回されている。鋼板４１は、巻鉄心４の径方向に積層されている。図を簡単にするために、図３には、層状の鋼板４１が４層だけ積層された巻鉄心４が示されているが、鋼板４１は多数層積層されている。
鋼板４１の厚みは巻鉄心ボビン５の凸部５３の突出量よりも薄い。例えば鋼板４１の厚みは凸部５３の突出量の約半分である。
【００４５】
図４は、鋼板４１を示す正面図である。
鋼板４１の長手方向の一端部には、穴部４２が設けられている。穴部４２は鋼板４１の幅方向の中心部に配されている。図３及び図４に示すように、穴部４２は矩形の貫通孔である。
穴部４２の、鋼板４１の長手方向の長さは、凸部５３の、巻鉄心ボビン５の周方向の長さより長い。穴部４２の、鋼板４１の幅方向の長さは、凸部５３の、巻鉄心ボビン５の軸長方向の長さより長い。
【００４６】
穴部４２には巻鉄心ボビン５の凸部５３が挿入されている。この結果、凸部５３と穴部４２とが互いに係合している。故に、巻鉄心４は巻鉄心ボビン５に対して周方向に固定されている。
以下では、鋼板４１の長手方向の両端部の内、穴部４２が設けられている端部を端部４１１という。また、鋼板４１の長手方向の両端部の内、穴部４２が設けられていない端部を端部４１２という。
端部４１１は、巻鉄心４の最内周に位置している。換言すれば、端部４１１は、巻鉄心ボビン５の外周面に積層された１層目の鋼板４１である。つまり、巻鉄心４は内周面に穴部４２が設けられている。
端部４１２は、巻鉄心４の最外周に位置している。
【００４７】
次に、変成器１の製造手順について説明する。
まず、外枠３１及び内枠３２夫々にコイル２が巻回される。次いで、外枠３１に内枠３２が嵌め込まれることによって、コイルボビン３が形成される。
【００４８】
次に、コイルボビン３に巻鉄心ボビン５が取り付けられる。
コイルボビン３に巻鉄心ボビン５を取り付ける場合、半円筒５１，５２が、夫々の内面がコイルボビン３の長辺部３ａに向き、夫々の軸長方向がコイルボビン３の長辺部３ａに沿うようにして対向配置される。
【００４９】
次いで、半円筒５１の切り欠き５１３，５１３及び穴部５１４に、コイルボビン３の後側の位置決め突起３３，３３及び位置決め突起３４が嵌め合わされる。また、半円筒５２の切り欠き５２３，５２３及び穴部に、コイルボビン３の前側の位置決め突起３３，３３及び位置決め突起３４が嵌め合わされる。更に、半円筒５１のボス５１１，５１１に、半円筒５２の連結突起５２２，５２２が嵌め込まれる。半円筒５１の連結突起５１２，５１２は、半円筒５２の２つのボスに嵌め込まれる。
【００５０】
以上の結果、半円筒５１，５２が連結されて、巻鉄心ボビン５が形成される。また、巻鉄心ボビン５がコイルボビン３に対して位置決めされ、コイルボビン３に取り付けられる。コイルボビン３に対して位置決めされた巻鉄心ボビン５は、外力を加えられたとしても位置ずれする虞はない。
【００５１】
図５〜図８は、巻鉄心４の形成手順を説明するための平面図である。
図５は、鋼板コイル４０１（後述）から鋼板４１を引き出す工程を示している。
鋼板コイル４０１は、鋼板４１が円柱状の芯材（不図示）に周方向に巻回されることによって、形成される。鋼板コイル４０１の形成後、芯材は鋼板コイル４０１から引き抜かれる。
鋼板コイル４０１は円筒状をなす。鋼板コイル４０１の内径は、巻鉄心ボビン５の外径に等しい。鋼板４１は、鋼板コイル４０１の径方向に積層されている。鋼板コイル４０１の最内周には鋼板４１の端部４１１が位置している。鋼板コイル４０１の最外周には、端部４１２が位置している。
鋼板コイル４０１は焼鈍される。
【００５２】
巻鉄心４を形成するための装置は、ローラ６０１，６０２を備える。ローラ６０１，６０２夫々の軸長方向は上下方向である。ローラ６０１，６０２は、ローラ６０１，６０２夫々の周面が互いに接離可能であるように、図示しない基台の上面に立設されている。
鋼板コイル４０１は、軸長方向が上下方向に沿うようにして、ローラ６０１，６０２に挟持される。このとき、ローラ６０１は鋼板コイル４０１の内周面に接触し、ローラ６０２は鋼板コイル４０１の外周面に接触する。
鋼板４１の端部４１２は、鋼板コイル４０１から引き出される。
【００５３】
コイルボビン３は、長辺方向が上下方向に沿うようにして、ローラ６０１，６０２が立設されている基台に載置される。図５（並びに後述する図６〜図８及び図１０〜図１２）において、コイル２の図示は省略されている。
【００５４】
図６は、鋼板コイル４０１から大円４０２（後述）へ鋼板４１を送り出す工程を示している。
ローラ６０１，６０２夫々が回転することによって、鋼板４１は鋼板コイル４０１から送り出される。図６中、鋼板４１は、巻鉄心４の内周から外周に向けて反時計回りに巻回されており、ローラ６０１は半時計回りに、ローラ６０２は時計回りに夫々回転する。
【００５５】
鋼板コイル４０１から送り出された鋼板４１は、コイルボビン３の開口（コイルボビン３に取り付けられている巻鉄心ボビン５，５の間）に通される。
次に、鋼板４１は、図６中反時計回りに湾曲し、鋼板４１の端部４１２が鋼板４１の外周面に仮固定されることによって、１層目の大円４０２を形成する。
大円４０２は、鋼板コイル４０１よりも大径の円筒である。大円４０２の軸長方向は巻鉄心ボビン５の軸長方向に沿う。大円４０２は、一方の巻鉄心ボビン５を囲む。
【００５６】
１層目の大円４０２が形成された後で、ローラ６０１，６０２は、鋼板コイル４０１を更に回転させる。鋼板コイル４０１の回転に伴い、鋼板コイル４０１を構成している鋼板４１は大円４０２に送り出され、大円４０２の内周面に順次積層される。
鋼板４１が送り出しに伴い、鋼板コイル４０１の厚みは薄くなる。ローラ６０１，６０２は互いに接近し、鋼板コイル４０１を挟持し続ける。
【００５７】
図７は、大円４０２が完成した状態を示している。
鋼板コイル４０１を形成していた鋼板４１が全て大円４０２に送り出された場合、鋼板４１の端部４１１は大円４０２の最内周に位置し、鋼板４１の端部４１２は大円４０２の最外周に位置する。鋼板４１は、大円４０２の径方向に積層されている。
鋼板４１は弾性を有するので、大円４０２には、大円４０２を縮径させる方向の力が働いている。
【００５８】
ところで、図６に示す大円４０２が図７に示す大円４０２になるまでの間、鋼板４１の端部４１１は何度もローラ６０１，６０２の間を通過する。このとき、ローラ６０１，６０２から鋼板４１の厚み方向の外力が端部４１１に加えられる。とはいえ、端部４１１に設けられている穴部４２が、端部４１１に加えられた外力によって変形する虞はない。
【００５９】
図８は、巻鉄心ボビン５に巻鉄心４を形成する工程を示している。
大円４０２の完成後、ローラ６０１が大円４０２から抜き出され、鋼板４１の外周面に仮固定されていた端部４１２がそこから取り外される。すると、鋼板４１の弾性によって、大円４０２が縮径して巻鉄心４が形成される。即ち、巻鉄心ボビン５の外周面に沿って鋼板４１が巻回される。
【００６０】
図９は、巻鉄心ボビン５に巻回された鋼板４１を模式的に示す断面図である。
図８に示すように形成された巻鉄心４において、図９に示すように、層状の鋼板４１間に隙間が生じることがある。巻鉄心４が巻鉄心ボビン５に締め付けられれば、鋼板４１間の隙間は解消される。
【００６１】
図１０は、変成器１を製造するための巻締装置を示す平面図である。
図中６は巻締装置である。巻締装置６は、例えば水平な床面に載置されている。
【００６２】
巻締装置６は、載置板６１１と２つの固定具６１２，６１２とを備える。
載置板６１１の一面は床面に平行であり、上向きである。コイルボビン３は、長辺方向が上下方向に沿うようにして、載置板６１１に載置される。
固定具６１２，６１２は、載置板６１１の上面に配されている。固定具６１２，６１２がコイルボビン３の下辺部を前後両側（図１０中左右両側）から挟み持つことによって、コイルボビン３は載置板６１１に固定される。
【００６３】
巻締装置６は２つの基台６２１，６２１を備える。
基台６２１，６２１は、前後方向に互いに離隔して、夫々床面に設置されている。載置板６１１は基台６２１，６２１に架け渡されている。基台６２１，６２１は、載置板６１１を中心に前後対称である。以下では前側（図１０中右側）の基台６２１の構成について説明する。
【００６４】
基台６２１は、天板及び４本の脚を有する机である。基台６２１の天板は、床面に平行な上面を有する。基台６２１の天板には開口６２２が設けられている。開口６２２は前後方向に長い矩形状をなす。基台６２１の上面には、ガイドレール６２３，６２３が敷設されている。ガイドレール６２３，６２３の一方は開口６２２の左辺に沿い、ガイドレール６２３，６２３の他方は開口６２２の右辺に沿う。ガイドレール６２３，６２３は互いに平行であり、夫々前後方向に延びている。
【００６５】
ガイドレール６２３，６２３には、ガイドレール６２３，６２３に沿って移動可能に、ローラ台６２４が設置されている。ローラ台６２４は開口６２２を覆っている。ローラ台６２４は床面に平行な上面を有する。
ローラ台６２４にはボールネジ６２５のナットが連結されている。ボールネジ６２５のネジ軸の軸長方向は前後方向に沿う。ボールネジ６２５には接離用モータ６２６が連結されている。接離用モータ６２６が正逆に回転する都度、ボールネジ６２５のナットがネジ軸に沿って進退する。ボールネジ６２５のナットの進退に伴い、ローラ台６２４が前後に移動する。
【００６６】
ローラ台６２４の上面には、駆動ローラ６３１、従動ローラ（ローラ）６３２，６３２、及び調整ローラ６３３，６３３が夫々回転可能に立設されている。
従動ローラ６３２，６３２は、ローラ台６２４の後辺部にて左右方向に離隔している。駆動ローラ６３１は、従動ローラ６３２，６３２の前側にて、従動ローラ６３２，６３２を結ぶ線を底辺とする二等辺三角形の頂点に配されている。
駆動ローラ６３１及び従動ローラ６３２，６３２には、ベルト６３４が無端状に巻回されている。
調整ローラ６３３，６３３は、従動ローラ６３２，６３２と駆動ローラ６３１との間に張り渡されたベルト６３４が凹状をなすようにして、ベルト６３４の外面に接触している。
【００６７】
駆動ローラ６３１には、巻締用モータ６３５が連結されている。巻締用モータ６３５はローラ台６２４の下面に設置されており、開口６２２を通って基台６２１の天板の下側に突出している。
巻締用モータ６３５が一方向に回転することによって、駆動ローラ６３１が駆動され、ベルト６３４が長手方向に走行し、従動ローラ６３２，６３２が従動する。
調整ローラ６３３，６３３は、ベルト６３４の張力を調整するためのものである。従動ローラ６３２，６３２と駆動ローラ６３１との間に張り渡されたベルト６３４が直線状に近づくほど、ベルト６３４の張力が低下する。
【００６８】
ベルト６３４の一部は従動ローラ６３２，６３２の間に張り渡されている。以下では、ベルト６３４の従動ローラ６３２，６３２の間に張り渡されている部分をベルト６３４の張り渡し部という。
【００６９】
巻締装置６は制御部６４を備える。
制御部６４はＣＰＵを有している。制御部６４は、接離用モータ６２６，６２６及び巻締用モータ６３５，６３５夫々の動作を制御する。
【００７０】
図１１及び図１２は、巻鉄心４の締め付け手順を説明するための平面図である。
図１１は、ベルト６３４，６３４が巻鉄心４から離隔している状態を示している。
ベルト６３４，６３４夫々の張り渡し部は、前後方向に互いに対向している。巻鉄心４は、ベルト６３４，６３４夫々の張り渡し部の中央部の間に配される。
【００７１】
図１０に示す制御部６４が巻締用モータ６３５，６３５夫々を一方向に回転させた場合、ベルト６３４，６３４夫々が長手方向に走行する。図１１及び図１２中、鋼板４１は、巻鉄心４の内周から外周に向けて反時計回りに巻回されており、各ベルト６３４は時計回りに走行する。
図１０に示す制御部６４が接離用モータ６２６，６２６夫々を一方向に回転させた場合、ローラ台６２４，６２４が巻鉄心４に接近し、ベルト６３４，６３４夫々の張り渡し部の中央部が巻鉄心４に接触する。
【００７２】
図１２は、ベルト６３４，６３４が巻鉄心４に接触している状態を示している。
ベルト６３４，６３４は同時的に巻鉄心４の外周面に接触する。ベルト６３４，６３４は、巻鉄心４の外周面の周方向に互いに１８０°離隔した２ヶ所に接触する。
走行しているベルト６３４，６３４が巻鉄心４の外周面に接触することによって、巻鉄心４の外周面に周方向の外力が与えられる。
ベルト６３４の幅が鋼板４１の幅よりも短い場合、ベルト６３４は、巻鉄心４の軸長方向の中央部に接触する。なお、ベルト６３４の幅は鋼板４１の幅以上の長さでもよい。
【００７３】
図１０に示す制御部６４が接離用モータ６２６，６２６夫々を他方向に回転させた場合、ローラ台６２４，６２４が巻鉄心４から離隔するので、ベルト６３４，６３４夫々が巻鉄心４から離隔する（図１１参照）。
【００７４】
制御部６４は、巻締用モータ６３５，６３５夫々を一方向に回転させ続け、接離用モータ６２６，６２６夫々の正逆の回転及び回転停止を適宜のタイミングで切り替える。この結果、ベルト６３４，６３４の巻鉄心４への接触と巻鉄心４からの離隔とが所定のタイミングで繰り返され、ベルト６３４，６３４から巻鉄心４に間欠的に周方向の外力が与えられる。
【００７５】
巻鉄心４に周方向の外力が与えられることによって、鋼板４１が周方向に回転する（図９参照）。
鋼板４１の回転は、巻鉄心４の外周面側（端部４１２側）から巻鉄心４の内周面側（端部４１１側）へ伝播する。換言すれば、巻鉄心４は、最初は外周近傍の鋼板４１しか回転しないが、やがて内周近傍の鋼板４１も回転し始める。
巻鉄心４は徐々に巻鉄心ボビン５に締め付けられていく。巻鉄心４の締め付けの進行に伴い、層状の鋼板４１間の隙間が小さくなる。
【００７６】
巻鉄心４の内周面が周方向に回転することによって、巻鉄心ボビン５の凸部５３が巻鉄心４の穴部４２に挿入される。即ち、凸部５３と穴部４２とが自然に係合する（図３参照）。
【００７７】
凸部５３と穴部４２とが係合した場合、巻鉄心４に周方向の外力が与えられることによって、鋼板４１の長手方向の外力が穴部４２の開口の周縁部に加えられる。しかしながら、穴部４２は変形し難い。故に、穴部４２が変形することによって凸部５３と穴部４２との係合が解除されることを防止することができる。
【００７８】
凸部５３と穴部４２とが係合した状態で、巻鉄心４に周方向の外力が更に与えられることによって、巻鉄心４の巻鉄心ボビン５への締め付けが完了する。
巻鉄心４の巻鉄心ボビン５への締め付けが完了した場合、制御部６４は、ベルト６３４，６３４を巻鉄心４から離隔させ、ベルト６３４，６３４夫々の走行を停止させる。
一方の巻鉄心ボビン５に巻鉄心４を締め付けた後で、他方の巻鉄心ボビン５に巻鉄心４が形成され、締め付けられる。
【００７９】
巻鉄心４の巻鉄心ボビン５への締め付けが完了したか否かを判定するために、例えば、巻締用モータ６３５，６３５夫々のトルクが検出される。トルクの検出結果は、制御部６４に与えられる。検出結果が所定値を上回った場合、制御部６４は、巻鉄心４の締め付けが完了したと判定する。一方、検出されたトルクが所定値以下である場合、制御部６４は、巻鉄心４の締め付け処理を続行する。
【００８０】
以上のような変成器１の製造方法によれば、巻鉄心４の穴部４２に巻鉄心ボビン５の凸部５３が係合するので、巻鉄心４が周方向に空回りすることはない。故に、巻鉄心４を巻鉄心ボビン５に適切に締め付けることができる。巻鉄心４が巻鉄心ボビン５に適切に締め付けられることにより、鋼板４１間の隙間を解消することができる。この結果、変成器１の性能を向上させることができる。
【００８１】
巻鉄心４は巻鉄心ボビン５を介してコイルボビン３に取り付けられる。即ち、巻鉄心４がコイルボビン３に直接的に取り付けられることはない。故に、コイルボビン３に巻回されている導線に巻鉄心４が接触することによって導線が損傷することを防止することができる。
穴部４２は貫通孔なので、鋼板４１の両面の何れ側が巻鉄心４の内周面となる場合であっても、凸部５３が穴部４２に係合することができる。
【００８２】
図１２に示すように、ベルト６３４，６３４が巻鉄心４に接触したとき、巻鉄心４はベルト６３４，６３４に挟まれる。故に、巻鉄心４が偏心することが抑制される。
一方、巻鉄心４は、ベルト６３４，６３４に挟まれることによって、扁平に変形する。しかしながら、ベルト６３４，６３４が巻鉄心４から離隔したとき、鋼板４１の弾性によって、巻鉄心４は元の形状に復元する。即ち、巻鉄心４の変形を防止することができる。
【００８３】
鋼板４１の端部４１２は、巻鉄心４の外周面から外側へ離隔することがある。ところで、ベルト６３４の巻鉄心４に接触する部分は、ベルト６３４の張り渡し部の中央部である。故に、ベルト６３４と巻鉄心４の外周面とに囲まれている空間は広い。従って、鋼板４１の端部４１２が、ベルト６３４と巻鉄心４の外周面とが接触する部分に円滑に入り込むことができる。
【００８４】
なお、変成器１は電力用でも計器用でもよい。
変成器１は電圧器に限定されない。
巻鉄心ボビン５は円筒状に限定されない。例えば巻鉄心ボビン５は楕円筒状でもよい。或いは巻鉄心ボビン５は半筒状でもよい。
【００８５】
巻鉄心４には、複数の穴部４２，４２，…が設けられてもよい。この場合、巻鉄心ボビン５に複数の凸部５３，５３，…が設けられる。凸部５３，５３，…が穴部４２，４２，…に係合している場合、巻鉄心ボビン５に周方向の外力が与えられたときに、鋼板４１が凸部５３と穴部４２との係合個所を中心に回転することを抑制することができる。
【００８６】
一方、本実施の形態においては、穴部４２は鋼板４１の幅方向の中心部に設けられている。故に、巻鉄心ボビン５に周方向の外力が与えられたときに、鋼板４１が凸部５３と穴部４２との係合個所を中心に回転することを抑制することができる。
しかも、穴部４２が１つだけなので、鋼板４１の強度の低下を防止することができる。
【００８７】
次に、実施の形態２，３を説明する。実施の形態２，３の変成器１の構成は、実施の形態１の変成器１と略同様の構成である。実施の形態２，３の変成器１の製造方法は、実施の形態１の変成器１の製造方法と略同様である。実施の形態２，３の変成器１及び変成器１の製造方法は、実施の形態１の変成器１及び変成器１の製造方法の作用効果と略同様の作用効果を奏する。以下では、実施の形態１との差異について説明し、その他、実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
【００８８】
実施の形態  ２．
図１３は、実施の形態２に係る変成器１が備える巻鉄心４及び巻鉄心ボビン５を模式的に示す断面図である。
巻鉄心ボビン５の凸部５３の突出量は、鋼板４１の厚みに等しい。故に、穴部４２に挿入された凸部５３は、１層目の鋼板４１から突出しない。従って、１層目の鋼板４１と１層目の鋼板４１に積層される２層目の鋼板４１との間に隙間が形成されることを防止することができる。
【００８９】
実施の形態１の場合、凸部５３の突出量は鋼板４１の厚みより大きい（図３参照）。故に、穴部４２に挿入された凸部５３は１層目の鋼板４１から突出する。従って、凸部５３が穴部４２から抜け出して凸部５３と穴部４２との係合が解除されることを防止することができる。
ただし、１層目の鋼板４１と２層目の鋼板４１との間に隙間が形成される。しかしながら、実施の形態１においては、凸部５３の突出によって形成される隙間は無視できるほど小さいので、変成器１の性能に悪影響を及ぼす虞はない。
【００９０】
実施の形態  ３．
図１４は、実施の形態３に係る変成器１が備える巻鉄心４及び巻鉄心ボビン５を模式的に示す断面図である。
図中５３１，５３１は、巻鉄心ボビン５の凸部５３の周方向の両側面である。側面５３１，５３１は、凸部５３の先端から基端に向けて、互いに接近する方向に傾斜している。故に、各側面５３１と巻鉄心ボビン５の外周面との間に空間が形成されている。
【００９１】
巻鉄心４の内周面が周方向に回転することによって、巻鉄心ボビン５の凸部５３が巻鉄心４の穴部４２に挿入される。このとき、一方の側面５３１と巻鉄心ボビン５の外周面との間に形成された空間に、穴部４２の開口の周縁部が挿入される。この結果、側面５３１と巻鉄心ボビン５の外周面との間に穴部４２の開口の周縁部が係合する。
穴部４２の開口の周縁部が側面５３１に巻鉄心ボビン５の内周側から当接するので、凸部５３が穴部４２から抜け出す虞はない。即ち、凸部５３と穴部４２とを強固に係合させることができる。
【００９２】
凸部５３の側面５３１，５３１夫々が傾斜しているので、巻鉄心４の巻き方向によらず、側面５３１，５３１の一方と巻鉄心ボビン５の外周面との間に穴部４２の開口の周縁部が係合する。
なお、図に示す側面５３１は平面であるが、これに限定されるものではない。
【００９３】
今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲と均等の意味及び特許請求の範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００９４】
１      変成器
２      コイル
３      コイルボビン
３３    位置決め突起（位置決め部）
３４    位置決め突起（位置決め部）
４      巻鉄心
４１    鋼板
４２    穴部
５      巻鉄心ボビン
５１３  切り欠き（位置決め部）
５１４  穴部（位置決め部）
５２３  切り欠き（位置決め部）
５３    凸部
５３１  側面
６３２  従動ローラ（ローラ）
６３４  ベルト
【図１】
2019149487.tif 000003
【図２】
2019149487.tif 000004
【図３】
2019149487.tif 000005
【図４】
2019149487.tif 000006
【図５】
2019149487.tif 000007
【図６】
2019149487.tif 000008
【図７】
2019149487.tif 000009
【図８】
2019149487.tif 000010
【図９】
2019149487.tif 000011
【図１０】
2019149487.tif 000012
【図１１】
2019149487.tif 000013
【図１２】
2019149487.tif 000014
【図１３】
2019149487.tif 000015
【図１４】
2019149487.tif 000016