(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部が形成される巻鉄心と、前記巻鉄心が挿入される巻線と、前記巻鉄心の一部を収容するフレームと、前記フレームに固定され、前記巻鉄心を支持する支持部材とを備え、
前記支持部材は、前記巻鉄心の開口部内に配置され、当該巻鉄心の内側面に面接触して支持する変圧器の鉄心支持構造であって、
前記支持部材は、前記巻鉄心の幅よりも広い幅を有する平板部と、前記平板部における前記巻鉄心の外側の位置に配置され、前記巻鉄心を挟んで反対側の位置に配置される複数の固定部と、前記平板部の側縁部に設けられる垂下部とを有することを特徴とする変圧器の鉄心支持構造。
【請求項２】
前記支持部材は、前記巻鉄心に形成される全ての開口部に配置されることを特徴とする請求項１記載の変圧器の鉄心支持構造。
【請求項３】
前記フレームは、前記巻鉄心の上端部を収容する上側フレームと、前記巻鉄心の下端部を収容する下側フレームとを有し、
前記支持部材は、前記上側フレームに固定される上側支持部材と、前記下側フレームに固定される下側支持部材とを有することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の変圧器の鉄心支持構造。
【請求項４】
前記支持部材は、前記フレームに対して締め付け圧を調整可能に固定されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の変圧器の鉄心支持構造。
【請求項５】
前記複数の固定部のうち、前記巻鉄心の幅方向の一方側に配置された固定部は、絶縁部材を介して前記フレームに固定されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の変圧器の鉄心支持構造。
【請求項６】
前記巻鉄心は、アモルファス合金薄帯を巻回した巻鉄心で構成されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の変圧器の鉄心支持構造。
【請求項７】
開口部が形成される巻鉄心と、前記巻鉄心が挿入される巻線と、前記巻鉄心の一部を収容するフレームと、前記フレームに固定され、前記巻鉄心を支持する支持部材とを備え、
前記支持部材は、前記巻鉄心の幅よりも広い幅を有する平板部と、前記平板部における前記巻鉄心の外側の位置に配置され、前記巻鉄心を挟んで反対側の位置に配置される複数の固定部と、前記平板部の側縁部に設けられる垂下部とを有する変圧器の巻鉄心支持方法であって、
前記巻鉄心の開口部内に前記支持部材を配置する工程と、
前記支持部材を前記巻鉄心の内側面に面接触させる工程と、
前記支持部材を前記フレームに固定して前記巻鉄心を支持する工程と、
を具備することを特徴とする変圧器の鉄心支持方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変圧器の鉄心支持構造及び鉄心支持方法に関し、特に、アモルファス合金薄帯を多層に巻回した鉄心を備える変圧器の鉄心支持構造及び鉄心支持方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
変圧器は、電磁誘導を利用して交流電力の電圧を変換する機器であり、磁気回路を構成する鉄心と、電気回路を構成する巻線（コイル）とを備えている。このような変圧器においては、鉄心の材料として、電磁鋼板又はアモルファス合金薄帯が用いられている。また、鉄心の構造として、これらの材料を積層した積層鉄心（積鉄心とも呼ばれる）又はこれらの材料を巻回した巻鉄心が採用されている。
【０００３】
従来、巻鉄心を用いた変圧器において、巻鉄心の最外周に鋼製の締付バンドを巻回し、巻鉄心自体を締め付けると共に巻鉄心の接地を確保するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この変圧器において、巻鉄心は、巻線（コイル）に組み込まれ、その最外周に鋼製の締付バンドが巻回された後、バンド金具によって締め付けられる。また、バンド金具によって締付バンドと一緒に共通接地導体に接続された接地リード部材が固定されることで接地が確保される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２１６４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１記載の変圧器においては、巻鉄心の材料として、アモルファス合金薄帯を用いている。ここで、アモルファス合金薄帯は、製造上の理由からその板厚が極めて薄く、剛性に乏しい。したがって、最外周に締付バンドを巻回して締め付けると、巻鉄心には多大な応力（締付け応力）が作用することとなる。この場合、局部的に機械的な歪みが生じる結果、巻鉄心の磁気特性が劣化する事態が発生し得るという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、巻鉄心の磁気特性を劣化させることなく、巻鉄心を支持することができる変圧器の鉄心支持構造及び鉄心支持方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明における変圧器の鉄心支持構造は、開口部が形成される巻鉄心と、前記巻鉄心が挿入される巻線と、前記巻鉄心の一部を収容するフレームと、前記フレームに固定され、前記巻鉄心を支持する支持部材とを備え、前記支持部材は、前記巻鉄心の開口部内に配置され、当該巻鉄心の内側面に面接触して支持する変圧器の鉄心支持構造であって、前記支持部材は、前記巻鉄心の幅よりも広い幅を有する平板部と、前記平板部における前記巻鉄心の外側の位置に配置され、前記巻鉄心を挟んで反対側の位置に配置される複数の固定部と、前記平板部の側縁部に設けられる垂下部とを有することを特徴とする。
【０００８】
上記変圧器の鉄心支持構造において、前記支持部材は、前記巻鉄心に形成される全ての開口部に配置されることが好ましい。
【０００９】
上記変圧器の鉄心支持構造において、前記フレームは、前記巻鉄心の上端部を収容する上側フレームと、前記巻鉄心の下端部を収容する下側フレームとを有し、前記支持部材は、前記上側フレームに固定される上側支持部材と、前記下側フレームに固定される下側支持部材とを有することが好ましい。
【００１０】
上記変圧器の鉄心支持構造において、前記支持部材は、前記フレームに対して締め付け圧を調整可能に固定されることが好ましい。
【００１２】
上記変圧器の鉄心支持構造において、前記複数の固定部のうち、前記巻鉄心の幅方向の一方側に配置された固定部は、絶縁部材を介して前記フレームに固定されることが好ましい。
【００１３】
上記変圧器の鉄心支持構造において、前記巻鉄心は、アモルファス合金薄帯を巻回した巻鉄心で構成されることが好ましい。
【００１４】
本発明における変圧器の鉄心支持方法は、開口部が形成される巻鉄心と、前記巻鉄心が挿入される巻線と、前記巻鉄心の一部を収容するフレームと、前記フレームに固定され、前記巻鉄心を支持する支持部材とを備え、前記支持部材は、前記巻鉄心の幅よりも広い幅を有する平板部と、前記平板部における前記巻鉄心の外側の位置に配置され、前記巻鉄心を挟んで反対側の位置に配置される複数の固定部と、前記平板部の側縁部に設けられる垂下部とを有する変圧器の巻鉄心支持方法であって、前記巻鉄心の開口部内に前記支持部材を配置する工程と、前記支持部材を前記巻鉄心の内側面に面接触させる工程と、前記支持部材を前記フレームに固定して前記巻鉄心を支持する工程と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の変圧器の鉄心支持構造によれば、巻鉄心の磁気特性を劣化させることなく、巻鉄心を支持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施の形態に係る鉄心支持構造が適用される変圧器の要部を示す正面図である。
【図２】本実施の形態に係る変圧器が有する支持板の説明図である。
【図３】図１に示す二点鎖線Ａ−Ａにおける断面図（図３Ａ）及び支持板の固定部分の拡大図（図３Ｂ）である。
【図４】本実施の形態に係る変圧器が有する接地板の周辺を拡大した模式図である。
【図５】本実施の形態に係る変圧器の製造工程の説明図である。
【図６】本実施の形態に係る変圧器の製造工程の説明図である。
【図７】本実施の形態に係る変圧器の製造工程の説明図である。
【図８】本実施の形態に係る変圧器の製造工程の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施の形態に係る変圧器の鉄心支持構造について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下においては、本発明に係る鉄心支持構造をモールド変圧器に適用する場合について説明する。しかしながら、本発明に係る鉄心支持構造の適用対象は、モールド変圧器に限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、モールド変圧器以外の乾式変圧器（例えば、Ｈ種乾式変圧器）やガス絶縁変圧器及び油入変圧器に適用することもできる。
【００１８】
図１は、本実施の形態に係る鉄心支持構造が適用される変圧器の要部を示す正面図である。図１に示す変圧器１は、磁気回路を構成する鉄心１０と、電気回路を構成する巻線（コイル）２０と、鉄心１０の一部を収容するフレーム３０とを含んで構成されている。図１においては、３つの巻線２０に挿入した鉄心１０の一部を上下一対のフレーム３０（３０１、３０２）に固定した３相３脚構造の変圧器１を示している。なお、本発明の適用対象となる変圧器の構造については、これに限定されるものではなく、３相５脚構造等の任意の構造を有する変圧器１に適用可能である。
【００１９】
鉄心１０は、アモルファス合金薄帯を多層に巻回し、正面視にて概して矩形成形された巻鉄心で構成される。より具体的にいうと、鉄心１０は、２５μｍのアモルファス合金薄帯を巻回した巻鉄心で構成される。図１に示すように、鉄心１０は、内側に配置される一対の内側鉄心部１０１と、これらの内側鉄心部１０１の外側（外周側）に配置される外側鉄心部１０２とを有している。それぞれの内側鉄心部１０１は個別にアモルファス合金薄帯が巻回される。外側鉄心部１０２は、これらの内側鉄心部１０１を内側に配置した状態で電磁鋼板が巻回される。外側鉄心部１０２の外周には、鉄心１０の形状を維持すると共に、鉄心１０自体を補強する電磁鋼板が巻回されている。
【００２０】
鉄心１０を構成する各内側鉄心部１０１の中央には、開口部１０３が形成されている。すなわち、鉄心１０には、電磁鋼板の積層方向に直交して貫通する一対の開口部１０３ａ、１０３ｂが形成されている。これらの開口部１０３は、鉄心１０の窓部と呼ばれることもある。なお、内側鉄心部１０１の内周及び外側鉄心部１０２の外周には、鉄心１０の形状を維持すると共に、鉄心１０自体を補強するために電磁鋼板が配置されている。
【００２１】
巻線２０は、例えば、内側巻線２０１及び外側巻線２０２を有し（図１に不図示、図５参照）、これらの巻線２０の全表面が樹脂又は樹脂を含んだ絶縁機材で被覆されている。巻線２０を被覆する樹脂としては、例えば、耐熱性及び電気絶縁性に優れたエポキシ樹脂が用いられる。それぞれの巻線２０は、鉄心１０を構成する脚部ＬＧ（ＬＧ１〜ＬＧ３）の周囲に配置されている。これらの巻線２０は、不図示のスペーサ部材を介してフレーム３０（３０１、３０２）との間で位置決めされている。
【００２２】
フレーム３０は、上側フレーム３０１及び下側フレーム３０２を有している。上側フレーム３０１は、下方側に開口した箱形状を有しており、その内部に鉄心１０の上端部を収容可能に構成されている。一方、下側フレーム３０２は、上方側に開口した箱形状を有しており、その内部に鉄心１０の下端部を収容可能に構成されている。これらのフレーム３０は、変圧器１の組立時等に治具として機能すると共に、組立完了後に鉄心１０や巻線２０を保護する。
【００２３】
フレーム３０には、複数（本実施の形態では、４つ）の支持板４０が固定される。これらの支持板４０は、鉄心１０の開口部１０３内に配置され、鉄心１０の内側からフレーム３０に固定される。より具体的にいうと、これらの支持板４０は、開口部１０３の内側面１０３ｃに面接触して鉄心１０を支持した状態でフレーム３０に固定される。これらの支持板４０は、後述するフレーム３０のフランジ部３０ａ（図３参照）に対して固定される。なお、これらの支持板４０は、鉄心１０を支持する支持部材の一例として機能する。
【００２４】
支持板４０は、例えば、軟鋼等の金属板材に打ち抜き加工及び折り曲げ加工を施して形成される。本実施の形態において、支持板４０は、一対の上側支持板４１、４２と、一対の下側支持板４３、４４とから構成される。一対の上側支持板４１、４２は、上側フレーム３０１に固定される。一方、一対の下側支持板４３、４４は、下側フレーム３０２に固定される。また、上側支持板４１及び下側支持板４３は、開口部１０３ａ内に配置されている。一方、上側支持板４２及び下側支持板４４は、開口部１０３ｂ内に配置されている。
【００２５】
図２は、本実施の形態に係る変圧器１が有する支持板４０の説明図である。図２においては、支持板４０の平面図（図２Ａ）、側面図（図２Ｂ）及び正面図（図２Ｃ）を示している。なお、支持板４０を構成する上側支持板４１、４２及び下側支持板４３、４４は、共通の構成を有している。
【００２６】
図２Ａに示すように、支持板４０は、平面視にて概して長方形状の平板部４０１を有している。この平板部４０１には、四隅部近傍に舌片部４０２が形成されている。これらの舌片部４０２は、平板部４０１の一部を構成するものであり、図２Ａに示す平板部４０１の上下方向に延出して形成されている。平板部４０１（舌片部４０２を含む）の寸法Ｌ１は、側面視にて鉄心１０の幅方向の寸法Ｌ２よりも広い幅に構成されている（図３Ａ参照）。すなわち、平板部４０１は、鉄心１０の幅より広い幅を有している。
【００２７】
それぞれの舌片部４０２の上面には、軸部４０３が設けられている。これらの軸部４０３は、舌片部４０２（平板部４０１）と直交する方向に延出している（図２Ｂ及び図２Ｃ参照）。これらの軸部４０３の周囲には、図示しないねじ溝が形成されている。以下においては、説明の便宜上、図２Ａに示す平板部４０１の上方側に延出する舌片部４０２を「舌片部４０２ａ」と呼び、平板部４０１の下方側に延出する舌片部４０２を「舌片部４０２ｂ」と呼ぶものとする。また、舌片部４０２ａに設けられる軸部４０３を「軸部４０３ａ」と呼び、舌片部４０２ｂに設けられる軸部４０３を「軸部４０３ｂ」と呼ぶものとする。なお、これらの軸部４０３は、支持板４０をフレーム３０に固定する固定部の一例として機能する。
【００２８】
また、平板部４０１の側縁部には、一対の垂下部４０４が形成されている。これらの垂下部４０４は、舌片部４０２が形成されていない平板部４０１の辺に形成されている。それぞれの垂下部４０４は、平板部４０１と直交する方向（軸部４０３とは反対方向）に延出している。垂下部４０４は、支持板４０が鉄心１０の開口部１０３内に配置された場合に、支持板４０の水平方向（図１Ａに示す左右方向）の位置決めに利用される。
【００２９】
このような構成を有し、支持板４０は、鉄心１０の開口部１０３内に配置され、鉄心１０の内側からフレーム３０に固定される。以下、支持板４０の固定態様について、図１及び図３を参照して説明する。図３は、図１に示す二点鎖線Ａ−Ａにおける断面図（図３Ａ）及び支持板４０の固定部分の拡大図（図３Ｂ）である。図３Ｂは、図３Ａに示す二点鎖線内の構成を拡大して示している。なお、図３Ａにおいては、説明の便宜上、巻線２０を省略している。
【００３０】
図３Ａに示すように、上側フレーム３０１の下端部及び下側フレーム３０２の上端部には、フランジ部３０ａが設けられている。フランジ部３０ａは、上側フレーム３０１の下端部及び下側フレーム３０２の上端部から、図３Ａに示す側方側に延出して設けられている。鉄心１０を挟んで反対側に配置されるフランジ部３０ａの下面（上面）は、同一平面上に配置されている。また、フランジ部３０ａの所定位置には、支持板４０の軸部４０３が挿通される貫通孔３０ｂが形成されている（図３Ｂ参照）。
【００３１】
上側支持板４２は、鉄心１０の開口部１０３ｂ内において、平板部４０１の上面で開口部１０３ｂの内側面１０３ｃに面接触するように配置される。このとき、上側支持板４２は、舌片部４０２（４０２ａ、４０２ｂ）の軸部４０３（４０３ａ、４０３ｂ）が、フランジ部３０ａの貫通孔３０ｂに挿通されるように配置される。より具体的にいうと、軸部４０３は、ねじ溝にナットＮ１を装着した状態で貫通孔３０ｂに挿通される（図３Ｂ参照）。そして、貫通孔３０ｂから突出した軸部４０３に複数（本実施の形態では、２つ）のナットＮ２、Ｎ３が装着される。そして、これらのナットＮ１〜Ｎ３を締め付けることによって上側支持板４２が上側フレーム３０１に固定される。
【００３２】
なお、上側支持板４２は、上側フレーム３０１に対して締め付け圧が調整可能に固定される。本実施の形態において、上側支持板４２は、スタッドボルトを利用して固定されるが、これに限定されるものではない。このように上側フレーム３０１に対して締め付け圧が調整可能に上側支持板４２を固定することにより、例えば、鉄心１０を構成するアモルファス合金薄帯の板厚等の寸法誤差を許容しながら、支持板４０で鉄心１０を支持することができる。
【００３３】
また、図３Ａに示すように、軸部４０３ａ、４０３ｂは、上側フレーム３０に固定された状態において、鉄心１０の外側の位置に配置され、鉄心１０を挟んで反対側の位置に配置されている。このため、上側支持板４１、４２は、平板部４０１を介して鉄心１０の外側であって鉄心１０を挟んで反対側の複数の位置で上側フレーム３０１に固定される。これにより、上側フレーム３０１に固定する際に鉄心１０に作用する荷重を、平板部４０１を介して分散することができる。この結果、上側フレーム３０１への固定時に発生する荷重が局部的に集中するのを回避しながら鉄心１０を支持することができる。
【００３４】
さらに、上側フレーム３０１に対して挿通される軸部４０３（４０３ａ、４０３ｂ）のうち、鉄心１０の幅方向（図３Ａに示す左右方向）の一方側（右方側）に配置された軸部４０３ａは、絶縁部材を介して上側フレーム３０１に固定される。例えば、軸部４０３ａは、図３Ｂに示すように、挿通孔３０ｂとの間に絶縁管ＩＭ１及び絶縁ワッシャＩＭ２を介在させた状態で挿通される。このように絶縁部材を介して軸部４０３ａを固定することにより、巻線１０に流れる電流に応じて上側支持板４２及び上側フレーム３０１に閉回路が形成されるのを防止することができる。これにより、上側支持板４２及び上側フレーム３０１に閉回路が形成された場合に発生し得る不具合（局部的な加熱や無負荷損失の増大）を防止することができる。
【００３５】
下側支持板４４は、これらの上側支持板４２と同様に、下側フレーム３０２に対して固定される。なお、下側フレーム３０２に対する下側支持板４４の固定方法については、上下方向が逆転されることを除き、上側支持板４２と同様である。このため、図３Ａにその固定状態を示し、その説明を省略する。また、鉄心１０の開口部１０３ａにおける支持板４０の固定態様についても、開口部１０３ｂにおける固定態様と同様であるため、その説明を省略する。
【００３６】
図１に戻り、変圧器１の構成の説明を続ける。図１に示すように、上側フレーム３０１には、接地板５０が固定される。接地板５０は、正面視にて鉄心１０を構成する外側鉄心部１０２に対応する位置に配置されている。より具体的にいうと、接地板５０は、一端が上側フレーム３０１に固定される一方、他端が外側鉄心部１０２を構成するアモルファス合金薄帯の層間に挿入されている。これにより、接地板５０から上側フレーム３０１に設けられたアース端子を経て鉄心１０が接地されている。
【００３７】
図４は、本実施の形態に係る変圧器１が有する接地板５０の周辺を拡大した模式図である。図４においては、接地板５０を通過する鉛直方向の断面を変圧器１の側方側（図１に示す右方側）から示している。なお、図４においては、説明の便宜上、鉄心１０（内側鉄心部１０１、外側鉄心部１０２）、上側フレーム３０１及び接地部品（接地板５０及び締付ボルト５３）のみを示している。
【００３８】
図４に示すように、接地板５０は、側面視にて屈曲した形状を有している。接地板５０は、概して上下方向に延びる固定片５１と、固定片５１の下端部から屈曲し、概して水平方向に延びる挿入片５２とを有している。接地板５０は、導電性の板材に折り曲げ加工を施して形成される。例えば、接地板５０は、約０．２ｍｍの真鍮板で構成される。真鍮板で構成することにより、加工性に優れた接地板５０を形成することができる。なお、真鍮板以外の金属板で構成してもよい。例えば、同程度の板厚のステンレス板を利用することができる。
【００３９】
固定片５１は、その上端部近傍で上側フレーム３０１の内壁面の一部に固定される。固定片５１は、上側フレーム３０１に形成された不図示の固定孔に対して締付ボルト５３により固定される。この締付ボルト５３は、導電性材料で構成することができる。締付ボルト５３が固定される固定孔は、例えば、締付ボルト５３の軸部の外径に対応する円形形状であってもよく、水平方向に一定の長さを有する長孔形状であってもよい。固定孔を長孔形状とする場合には、接地板５０の設置位置の微妙な変動を許容しながら上側フレーム３０に固定することができる。
【００４０】
挿入片５２は、外側鉄心部１０２を構成するアモルファス合金薄帯の層間に挿入される。層間に挿入されることにより、挿入片５２は、隣接するアモルファス合金薄帯に挟持される。詳細について後述するように、挿入片５２は、鉄心１０の閉合作業時にアモルファス合金薄帯の層間に挿入される。例えば、挿入片５２は、外側鉄心部１０２の幅方向（図４に示す左右方向）の中央近傍の位置まで挿入される。このように外側鉄心部１０２の幅方向の中央近傍の位置まで挿入することにより、挿入片５２の脱落等を防止でき、鉄心１０を確実に接地できるものとなっている。
【００４１】
以下、上記構成を有する変圧器１を製造する工程について、図５〜図８を参照して説明する。図５〜図８は、本実施の形態に係る変圧器１の製造工程の説明図である。なお、以下に示す変圧器１の製造工程においては、説明の便宜上、鉄心１０の開放作業前の工程及び閉合作業後の工程について省略している。また、図５〜図８においては、変圧器１の製造ラインに沿って配置されるレールＲの一部と、下側フレーム３０２の下面に設けられ、レールＲ上での変圧器１の移動を支援する移動機構Ｍとを示している。
【００４２】
鉄心１０の開放作業においては、図１に示すように、矩形成形された内側鉄心部１０１及び外側鉄心部１０２のうち、脚部ＬＧ１〜ＬＧ３の上方側で水平方向に延出する部分の中央部が開放され、正面視にて概してＵ字形状とされる（図５参照）。なお、図５〜図８に示す製造工程においては、鉄心１０の開放作業及び閉合作業において、オーバーラップ方式が適用される場合について説明するが、これに限定されるものではなく、ステップラップ方式等の他の方式が適用されてもよい。
【００４３】
鉄心１０の開放作業は、鉄心１０を下側フレーム３０２に固定した状態で行われる（図５参照）。この場合、鉄心１０は、下側支持板４３、４４を介して下側フレーム３０２に固定されている。下側支持板４３、４４は、内側鉄心部１０１の内側面（開口部１０３を規定する下方側の内側面）に面接触した状態で下側フレーム３０２に固定されている（図１参照）。開放作業が完了した鉄心１０は、図５に示すように、下側フレーム３０２上にて、内側鉄心部１０１及び外側鉄心部１０２が上方側に延びた状態とされる。
【００４４】
このように開放された鉄心１０（内側鉄心部１０１及び外側鉄心部１０２）が巻線２０に挿入されるように、巻線２０が鉄心１０に装着される（鉄心挿入工程）。この鉄心挿入工程においては、鉄心１０（内側鉄心部１０１及び外側鉄心部１０２）が、巻線２０を構成する内側巻線２０１の内側の貫通孔２０３に挿入される。これにより、図６に示すように、巻線２０が下側フレーム３０２上の所定位置に配置される。このとき、鉄心１０は、巻線２０の貫通孔２０３から上方側に突出している。
【００４５】
そして、巻線２０よりも上方側に突出する鉄心１０の間に位置するように、上側支持板４１、４２が配置される（図７参照）。この場合、上側支持板４１、４２は、軸部４０３（４０３ａ、４０３ｂ）が上方側に突出した状態で配置される。上側支持板４１、４２は、図示しないスペーサ部材上に一時的に配置される。このスペーサ部材は、巻線２０の上端面に載置される。このように巻線２０上に載置することにより、上側支持板４１、４２は、鉄心１０の開口部１０３内に配置される。
【００４６】
上側支持板４１、４２が巻線２０上に配置された状態において、図７に示すように、外側に配置された内側鉄心部１０１及び外側鉄心部１０２は、閉合作業時の邪魔にならないように、変圧器１の外側に折り曲げられる。
【００４７】
外側に折り曲げられた内側鉄心部１０１及び外側鉄心部１０２が内側に折り曲げられると共に、中央に配置された内側鉄心部１０１が外側に折り曲げられる。そして、これらの内側鉄心部１０１及び外側鉄心部１０２が閉合される（閉合工程）。この閉合工程においては、図８に示すように、内側鉄心部１０１及び外側鉄心部１０２を構成するアモルファス合金薄帯の端面が接合される。この閉合工程を経て、鉄心１０は、開放前の状態に戻る。なお、この鉄心１０の閉合作業は、鉄心１０の接合作業又は再接合作業と呼ばれることもある。
【００４８】
この鉄心１０の閉合工程の過程、言い換えると、鉄心１０を構成するアモルファス合金薄帯を接合する過程において、接地板５０の挿入片５２がアモルファス合金薄帯の層間に挿入される（接地板挿入工程）。この接地板挿入工程において、接地板５０の挿入片５２は、外側鉄心部１０２を構成するアモルファス合金薄帯の層間に挿入される（図８参照）。層間に挿入された状態で挿入片５２は、上方側に配置されるアモルファス合金薄帯の自重により、下方側に配置されるアモルファス合金薄帯との間で挟持される。また、接地板５０の挿入片５２は、外側鉄心部１０２の閉合箇所（接合箇所）から離れた位置に挿入される。なお、図８においては、説明の便宜上、外側鉄心部１０２の閉合箇所の中心を破線Ｃで示している。
【００４９】
そして、接地板５０の挿入片５２が挿入された状態で閉合工程を完了した後、上側フレーム３０１が鉄心１０上に配置される。上側フレーム３０１は、巻線２０から露出する鉄心１０の上端部を収容するように配置される（図１参照）。この場合、上側フレーム３０１は、図示しないスペーサ部材上に配置される。このスペーサ部材は、巻線２０の上端面に載置される。
【００５０】
上側フレーム３０１が配置された後、巻線２０の上端面に載置された上側支持板４１、４２が上側フレーム３０１に固定される。この場合、上側支持板４１、４２は、鉄心１０を内側から支持した状態で上側フレーム３０１に固定される。より具体的には、鉄心１０の開口部１０３を規定する上方側の内側面に面接触して支持した状態で上側フレーム３０１に固定される（図１参照）。
【００５１】
また、外側鉄心部１０２に挿入された接地板５０が上側フレーム３０１に固定される。この場合、接地板５０は、固定片５１が上側フレーム３０１の内壁面に締付ボルト５３により固定される（図４参照）。これにより、接地板５０を介して鉄心１０と上側フレーム３０１とが導通状態とされ、鉄心１０が接地される。このとき、接地板５０が上側フレーム３０１に固定されることから、低い位置での接地作業を回避することができ、鉄心１０に対する接地作業の作業効率を向上できるものとなっている。以上のような一連の工程を経て、本実施の形態に係る変圧器１が完成する。
【００５２】
以上説明したように、本実施の形態に係る変圧器１において、鉄心１０は、開口部１０３内に配置された支持板４０によって、その内側面１０３ｃが面接触により支持された状態でフレーム３０（上側フレーム３０１、下側フレーム３０２）に固定される。このため、鋼製の締付バンドで鉄心１０の外周を巻回する場合のように、鉄心１０を支持するために局部的に応力が集中するのを防止することができる。これにより、鉄心１０における磁気特性を劣化させることなく鉄心１０を支持することができる。この結果、鉄心１０における磁気特性の劣化に伴う励磁音の発生を防止することができる。
【００５３】
特に、支持板４０は、鉄心１０に形成される全ての開口部１０３に配置されている。このため、全ての開口部１０３に配置された支持板４０により鉄心１０が支持されることから、鉄心１０を支持するために発生する応力を複数箇所に分散することができる。これにより、鉄心１０における磁気特性の劣化を効果的に防止することができる。
【００５４】
また、鉄心１０は、上側支持板４１、４２により上側フレーム３０１に固定され、下側支持板４３、４４により下側フレーム３０２に固定されている。これにより、上下に配置される複数箇所で鉄心１０をフレーム３０に固定することができるので、鉄心１０磁気特性の劣化を防止しつつ、強固に鉄心１０を支持することができる。
【００５５】
さらに、接地板５０の挿入片５２は、鉄心１０の積層方向の中央部よりも外側、より具体的には、外側鉄心部１０２を構成するアモルファス合金薄帯の層間に挿入される。このため、鉄心１０の積層方向の中央部よりも外側の位置に接地板５０の挿入片５２が挿入されることから、接地部材上に配置されるアモルファス合金薄帯の量を低減でき、接地板５０（挿入片５２）に過度の荷重が作用するのを回避することができる。これにより、接地板５０の挿入に起因して鉄心１０内で局部的に荷重が集中する事態を回避でき、鉄心１０における磁気特性の劣化を防止することができる。
【００５６】
さらに、接地板５０の挿入片５２は、鉄心１０の閉合箇所から離れた位置でアモルファス合金薄帯の層間に挿入される。このため、鉄心１０の閉合作業に伴って接地板５０に作用する荷重の影響を低減することができる。これにより、製造工程の異なる変圧器１間で閉合作業に伴って接地板５０に作用する荷重を均一化することができ、接地板５０による接地性能を均一化することができる。
【００５７】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、さまざまに変更して実施可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更が可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施可能である。
【００５８】
例えば、上記実施の形態においては、４つの支持板４０（上側支持板４１、４２及び下側支持板４３、４４）により鉄心１０をフレーム３０に固定する場合について説明している。しかしながら、支持板４０の構成については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、上側フレーム３０１及び下側フレーム３０２に固定される支持板４０をそれぞれ１つとしてもよい。すなわち、上側支持板４１、４２（又は下側支持板４３、４４）の機能を単一の支持板４０に備えるようにしてもよい。このように変更する場合においても、上記実施の形態と同様に、鉄心１０における磁気特性を劣化させることなく鉄心１０を支持することができる。
【００５９】
また、上記実施の形態においては、上側支持板４１、４２、下側支持板４３、４４を介して鉄心１０を上側フレーム３０１、下側フレーム３０２に固定する場合について説明している。しかしながら、支持板４０による鉄心１０の固定態様については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、上側支持板４１、４２のみを用いて上側フレーム３０１に固定する態様としてもよい。
【００６０】
さらに、上記実施の形態においては、接地板５０により鉄心１０を接地する場合について説明している。しかしながら、鉄心１０の接地態様については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、支持板４０の表面にメッキ処理を施すことによって接地電位を確保し、鉄心１０を接地するようにしてもよい。この場合には、接地板５０を省略することができるので、変圧器１を構成する部品点数を削減することができる。また、鉄心１０を構成するアモルファス合金薄帯の層間に接地板５０を挿入する作業を省略できるので、変圧器１の製造に要する工程を簡素化することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明の変圧器１の鉄心支持構造によれば、巻鉄心の磁気特性を劣化させることなく、巻鉄心を支持することができるという効果を奏し、特に、アモルファス合金薄帯を巻回した巻鉄心を備える変圧器に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００６２】
１  変圧器
１０  鉄心
１０１  内側鉄心部
１０２  外側鉄心部
１０３、１０３ａ、１０３ｂ  開口部
１０３ｃ  内側面
２０  巻線
３０  フレーム
３０ａ  フランジ部
３０１  上側フレーム
３０２  下側フレーム
４０  支持板
４０１  平板部
４０２、４０２ａ、４０２ｂ  舌片部
４０３、４０３ａ、４０３ｂ  軸部
４０４  垂下部
４１、４２  上側支持板
４３、４４  下側支持板
５０  接地板
５１  固定片
５２  挿入片
５３  締付ボルト
ＩＭ１  絶縁管
ＩＭ２  絶縁ワッシャ
【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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