(57)【要約】【課題】コイルの内輪部および外輪部に対して、短時間でしかも正確に鉄心を組み立てることのできる鉄心組立て方法を提供する。【解決手段】コイル１の内輪部１ａ及び外輪部１ｂに鉄心２を配置することにより鉄心２を組立てるものであって、コイル押さえ３ａ、３ｂによってコイル１の内輪部１ａ及び外輪部１ｂを押さえ付けることによりコイル１の膨らみを修正し、更にコイル押さえ３ａ、３ｂをコイル１の内輪部１ａ及び外輪部１ｂから抜く方向にスライド移動させながら、Ｕ字状に積み上げられた鉄心２をコイル１の内輪部１ａ及び外輪部１ｂに挿入させて行くことにより、鉄心２を一気に組立てることができるようになる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルの内輪部を押さえ付けることにより、上記コイルの内輪部に発生している膨らみを修正する内部コイル押さえと、上記コイルの外輪部を押さえ付けることにより、上記コイルの外輪部に発生している膨らみを修正する外部コイル押さえとから構成されたことを特徴とするコイル押さえ装置。
【請求項２】
コイルの内輪部及び外輪部に鉄心を配置することにより鉄心を組立てる鉄心組立て方法であって、請求項１記載のコイル押さえ装置によって上記コイルの内輪部及び外輪部を押さえ付けることにより上記コイルの膨らみを修正し、上記コイル押さえ装置を上記コイルの内輪部及び外輪部から抜く方向にスライド移動させながら、Ｕ字状に積み上げられた上記鉄心を上記コイルの内輪部及び外輪部に対して挿入させる方向にスライド移動させることを特徴とする鉄心組立て方法。
【請求項３】
コイルの内輪部及び外輪部に鉄心を配置することにより鉄心を組立てる鉄心組立て装置であって、請求項１記載の上記コイル押さえ装置と、上記コイル押さえ装置を上記コイルの内輪部及び外輪部から抜く方向にスライド移動させるための機構と、Ｕ字状に積み上げられた上記鉄心を上記コイルの内輪部及び外輪部に対して挿入させる方向にスライド移動させるための機構とを設けたことを特徴とする鉄心組立て装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイルと鉄心で構成された変圧器等の電気機器において、鉄心にコイルを装着する際に使用されるコイル押さえ装置、並びにこのコイル押さえ装置を使用した鉄心組立て方法及びこの方法を実施するために用いられる鉄心組立て装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、コイルの内部及び外部に対して鉄心を組立てる際には、コイル貫通部に挿入される鉄心、および貫通部と平行な外部に位置する鉄心を積み上げ方向に一枚ずつ、あるいはいくつかのブロックに分けてブロック単位でコイルに取り付け、その後、コイル貫通部に挿入された鉄心と直角となる部分に取り付けられる鉄心をブロック高さ分手で積みあげ、以上の行為を全鉄心積み高分となるまで繰り返すようにして鉄心を組立てていた。
【０００３】
又、巻鉄心の開かれた継鉄部の両側の接合端部を一対の接合部押え板の外側に位置させることにより各接合端部の内側への倒れを防止して各接合端部を巻線の内面と干渉しない位置に保持し、この状態で巻線装着用治具と巻鉄心とを巻線に対して相対的に移動させることにより巻鉄心の窓部内に挿入するようにした巻線装着方法もあった（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平４−９２４０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上のように従来の鉄心組立て方法においては、鉄心はコイル貫通部および貫通部と平行な外部に対して、各々個別にブロック単位で鉄心を挿入していた。このような作業を行うのは、コイルが剛体ではなく、銅線、絶縁紙、プレスボ−ド（ＰＢ）で構成されているため、コイルと鉄心との接触面は直線的にはなっておらず、実際にはコイルの内輪部及び外輪部において数ミリ程度膨らんでおり、このため、鉄心を一枚ずつ、あるいは数枚を単位としたブロック毎にコイルへ挿入して、少しずつ膨らみを修正しながら全鉄心を挿入する必要があるためである。このため、鉄心組立て作業に多大な時間を必要とした。
【０００６】
又上記特許文献１に記載された巻線装着方法においては、コイルの内輪部及び外輪部に対して、コイルの膨らみを修正しながら鉄心を組み立てることができないという問題点があった。
【０００７】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、コイルの膨らみを修正しながら短時間でしかも正確に鉄心を組み立てることのできるコイル押さえ装置、並びにこのコイル押さえ装置を使用した鉄心組立て方法及び鉄心組立て装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係るコイル押さえ装置は、コイルの内輪部を押さえ付けることにより、コイルの内輪部に発生している膨らみを修正する内部コイル押さえと、コイルの外輪部を押さえ付けることにより、コイルの外輪部に発生している膨らみを修正する外部コイル押さえとから構成されたものである。
【０００９】
この発明に係る鉄心組立て方法は、コイルの内輪部及び外輪部に鉄心を配置することにより鉄心を組立てるものであって、コイル押さえ装置によってコイルの内輪部及び外輪部を押さえ付けることによりコイルの膨らみを修正し、コイル押さえ装置をコイルの内輪部及び外輪部から抜く方向にスライド移動させながら、Ｕ字状に積み上げられた鉄心をコイルの内輪部及び外輪部に対して挿入させる方向にスライド移動させるものである。
【００１０】
この発明に係る鉄心組立て装置は、コイルの内輪部及び外輪部に鉄心を配置することにより鉄心を組立てるものであって、コイルの内輪部及び外輪部を押さえ付けることによりコイルの膨らみを修正するコイル押さえ装置と、コイル押さえ装置をコイルの内輪部及び外輪部から抜く方向にスライド移動させるための機構と、Ｕ字状に積み上げられた鉄心をコイルの内輪部及び外輪部に対して挿入させる方向にスライド移動させるための機構とを設けたものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明に係るコイル押さえ装置は、コイルの内輪部を押さえ付けることにより、コイルの内輪部に発生している膨らみを修正する内部コイル押さえと、コイルの外輪部を押さえ付けることにより、コイルの外輪部に発生している膨らみを修正する外部コイル押さえとから構成されているので、コイルの膨らみを正確に修正することができる。
【００１２】
この発明に係る鉄心組立て方法及び鉄心組立て装置によれば、コイルの内輪部及び外輪部に鉄心を配置することにより鉄心を組立てるものであって、コイル押さえ装置によってコイルの内輪部及び外輪部を押さえ付けることによりコイルの膨らみを修正し、コイル押さえ装置をコイルの内輪部及び外輪部から抜く方向にスライド移動させながら、Ｕ字状に積み上げられた鉄心をコイルの内輪部及び外輪部に対して挿入させる方向にスライド移動させるようにしたので、コイルの膨らみを修正しながら、正確かつ短時間で鉄心をコイルに対して組み立てることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
実施の形態１．
以下この発明の一実施形態を図に基づいて説明する。図１は組立て前のコイルを示す正面図であり、コイル１はその内輪部１ａ及び外輪部１ｂにおいて点線で示すような膨らみを有している。
【００１４】
図２は組立て前の鉄心を示す平面図であり、鉄心２はコイル１の内輪部１ａを貫通する貫通部２ａ、２ｂ、この貫通部２ａ、２ｂと平行に設けられた部分２ｃ，２ｄ及び貫通部２ａ、２ｂに対して直角な方向に設けられた部分２ｅ，２ｆ，２ｇ，２ｈから構成されている。そして鉄心部分２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄが鉄心の脚部を構成するとともに、鉄心部分２ｅ，２ｆ，２ｇ，２ｈが鉄心の継鉄部を構成するものである。
【００１５】
図３はコイル１に鉄心２を挿入し、組立てる前の状態を示す斜視図、図４は同じく断面平面図である。図３、図４において、鉄心部分２ａ、２ｃ、２ｅをＵ字状に積み上げて鉄心２Ａを構成するとともに、鉄心部分２ｂ、２ｄ、２ｆをＵ字状に積み上げて鉄心２Ｂを構成し、鉄心部分２ａ、２ｂがコイル１の内輪部１ａに挿入され、更に鉄心部分２ｃ、２ｄがコイル１の外輪部１ｂに沿ってスライド移動するように鉄心２は移動される。尚この際鉄心部分２ａ、２ｃの間隔ｄ及び鉄心部分２ｂ、２ｄの間隔ｄは一定に保持されている。
【００１６】
又、コイル１は外部コイル押さえ３ａ及び内部コイル押さえ３ｂによりコイル１の内輪部１ａと外輪部１ｂに発生している膨らみが押さえ付けられている。更にコイル押さえ３ａ，３ｂにはスプリング又はジャッキ４ａ〜４ｆなどが設置されており、これらスプリング又はジャッキ４ａ〜４ｆ等の力によってコイル１の内輪部１ａ及び外輪部１ｂを押さえつけることにより、コイル１の膨らみを修正しているものである。
【００１７】
図５はコイル１にＵ字状の鉄心２Ａ、２Ｂを挿入している途中の状態を示す斜視図、図６は同じく断面平面図である。図５，図６に示すように、コイル１の内輪部１ａは内部コイル押さえ３ｂにより押さえ付けられることによって膨らみが修正され、かつコイル１の外輪部１ｂは外部コイル押さえ３ａにより押さえ付けられることによって膨らみが修正されている。
【００１８】
そして外部コイル押さえ３ａ及び内部コイル押さえ３ｂを図５に示す矢印Ａ方向にスライド移動させながら、同時にＵ字状の鉄心２Ａ、２Ｂを徐々にコイル１の内輪部１ａ及び外輪部１ｂに挿入させるようにするものである。
【００１９】
上記外部コイル押さえ３ａ及び内部コイル押さえ３ｂの動作においては、図３，図４に示すように、最初から外部コイル押さえ３ａ及び内部コイル押さえ３ｂをコイル１の側面に対して全面的にあてがうのではなく、コイルの側面端部から徐々に外部コイル押さえ３ａ及び内部コイル押さえ３ｂをあてがいながら移動させて図３、図４に示した状態、更には図５，図６に示した状態にもっていくものである。
【００２０】
外部コイル押さえ３ａ及び内部コイル押さえ３ｂによってコイル１を押さえつける強さに関しては、スプリング又はジャッキ４ａ〜４ｆ等によって０．５〜１ｋｇ／ｃｍ２程度に押さえつけるものである。この押さえつける強さは、単位面積当たりの強さとしてできるだけ一定であることが望ましいため、外部コイル押さえ３ａ及び内部コイル押さえ３ｂの移動に伴って変える必要がある。
【００２１】
又ジャッキ４ａ〜４ｆとして油圧ジャッキを採用するとともに、この油圧ジャッキに圧力センサを設置することもできる。そして外部コイル押さえ３ａ及び内部コイル押さえ３ｂによってコイル１を押さえつける強さを圧力センサにより計測し、この計測値に基づいて制御装置が自動的に０．５〜１ｋｇ／ｃｍ２程度の値に調整するものである。又操作者が圧力センサの値を目視し、操作者が手動で０．５〜１ｋｇ／ｃｍ２程度の値に調整するようにすることもできる。
【００２２】
更に外部コイル押さえ３ａ及び内部コイル押さえ３ｂはコイル１の側面全体に亘って押さえつけるようにすることが望ましいので、外部コイル押さえ３ａ及び内部コイル押さえ３ｂとコイル１との接触面はできる限り大きくすることが望ましい。
【００２３】
このように、コイル１は外部コイル押さえ３ａ及び内部コイル押さえ３ｂによりコイル１の内輪部１ａと外輪部１ｂの膨らみを修正されているため、外部コイル押さえ３ａ及び内部コイル押さえ３ｂをコイル１の内輪部１ａ及び外輪部１ｂから抜く方向にスライド移動させながらＵ字形状に積み上げた鉄心２Ａ、２Ｂをコイル１に挿入することができるので、上記間隔ｄを固定したまま鉄心２を挿入できる。
【００２４】
尚コイル１の内輪部１ａと外輪部１ｂの膨らみの修正の程度に関しては、図７に示すように、実線からはみ出た部分の高さδ（点線で示された部分の高さ）が０〜５ｍｍの範囲に入るように修正されていれば良い。
【００２５】
本発明においては、鉄心を一枚ずつ、あるいは数枚を単位としたブロック毎にコイルに挿入して、少しずつ膨らみを修正しながら全鉄心を挿入する必要がなくなり、Ｕ字状に積み上げられた鉄心２Ａ、２Ｂを一気にコイル１に挿入することができるので、組み立て作業を短時間でしかも正確に行うことができるようになる。
【００２６】
図８は上記組立作業が完了した状態を示す斜視図、図９は同じく断面平面図であり、Ｕ字状に積み上げられた鉄心２Ａ、２Ｂをコイル１に挿入する作業が完了した後、鉄心部分２ｇ、２ｈを最後に差し込んで組立て作業は完了する。
【００２７】
実施の形態２．
図１０はこの発明の実施の形態２による鉄心組立て装置を示す斜視図、図１１は同じく断面平面図であり、図１０、図１１はコイル１に鉄心２を挿入し、組立てる前の状態を示すものである。
【００２８】
図１０、図１１において、鉄心部分２ａ、２ｃ、２ｅをＵ字状に積み上げて鉄心２Ａを構成するとともに、鉄心部分２ｂ、２ｄ、２ｆをＵ字状に積み上げて鉄心２Ｂを構成し、鉄心部分２ａ、２ｂがコイル１の内輪部１ａに挿入され、更に鉄心部分２ｃ、２ｄがコイル１の外輪部１ｂに沿ってスライド移動するように鉄心２は移動される。尚この際鉄心部分２ａ、２ｃの間隔ｄ及び鉄心部分２ｂ、２ｄの間隔ｄは一定に保持されている。
【００２９】
又、コイル１は外部コイル押さえ３ａ及び内部コイル押さえ３ｂによりコイル１の内輪部１ａと外輪部１ｂに発生している膨らみが押さえ付けられている。更にコイル押さえ３ａ，３ｂにはスプリング又はジャッキ４ａ〜４ｆなどが設置されており、これらスプリング又はジャッキ４ａ〜４ｆ等の力によってコイル１の内輪部１ａ及び外輪部１ｂを押さえつけることにより、コイル１の膨らみを修正しているものである。
【００３０】
また外部コイル押さえ３ａ及び内部コイル押さえ３ｂはベルト５を介して滑車６ａに連結されており、モータ７によって滑車６ａが回転することにより、ベルト５が滑車６ａに巻き付けられ、外部コイル押さえ３ａ及び内部コイル押さえ３ｂは同一速度でコイル１に沿ってスライド移動することになる。
【００３１】
更に鉄心２Ａ、２Ｂは鉄心押さえ８により押し付けられており、鉄心押さえ８はベルト９を介して滑車６ｂに連結されている。又鉄心２Ａ、２Ｂ及び外部コイル押さえ３ａ、内部コイル押さえ３ｂは移動台１０上に載置されて、移動されるとともに、コイル１は下部タンク１１内に挿入されている。
【００３２】
そしてモータ７によって滑車６ｂが回転することにより、ベルト９が滑車６ｂに巻き付けられ、鉄心２Ａ、２Ｂは鉄心押さえ８に押さえ付けられることにより外部コイル押さえ３ａ及び内部コイル押さえ３ｂと同一速度で移動するようになっている。
【００３３】
図１２はコイル１にＵ字状の鉄心２Ａ、２Ｂを挿入している途中の状態を示す斜視図、図１３は同じく断面平面図である。図１２，図１３に示すように、コイル１の内輪部１ａは内部コイル押さえ３ｂにより押さえ付けられることによって膨らみが修正され、かつコイル１の外輪部１ｂは外部コイル押さえ３ａにより押さえ付けられることによって膨らみが修正されている。
【００３４】
そして外部コイル押さえ３ａ及び内部コイル押さえ３ｂを図１０に示すＡ方向にスライド移動させながら、同時にＵ字状の鉄心２Ａ、２Ｂを徐々にコイル１の内輪部１ａ及び外輪部１ｂに挿入させるようにするものである。
【００３５】
このように、コイル１は外部コイル押さえ３ａ及び内部コイル押さえ３ｂによりコイル１の内輪部１ａと外輪部１ｂの膨らみを修正されているため、外部コイル押さえ３ａ及び内部コイル押さえ３ｂをコイル１の内輪部１ａ及び外輪部１ｂから抜く方向にスライド移動させながら、Ｕ字形状に積み上げた鉄心２Ａ、２Ｂをコイル１に挿入することができるので、上記間隔ｄを固定したまま鉄心２を挿入できる。
【００３６】
本発明においては、従来のように、鉄心を一枚ずつ、あるいは数枚を単位としたブロック毎にコイルに挿入して、少しずつ膨らみを修正しながら全鉄心を挿入する必要がなくなり、Ｕ字状に積み上げられた鉄心２Ａ、２Ｂを一気にコイル１に挿入することができるので、組み立て作業を短時間でしかも正確に行うことができるようになる。
【００３７】
更に本実施形態によれば、図１０〜図１３に示された鉄心組立て装置を使用して、外部コイル押さえ３ａ、内部コイル押さえ３ｂ及び鉄心２Ａ、２Ｂを同一速度でスライド移動させるようにしたので、作業が容易となる。
【００３８】
尚、外部コイル押さえ３ａ、内部コイル押さえ３ｂ及び鉄心２Ａ、２Ｂを同一板上に載置するとともに、この板にハンドルを設け、コイル１のみを固定した状態でハンドルを引っ張ることにより外部コイル押さえ３ａ、内部コイル押さえ３ｂ及び鉄心２Ａ、２Ｂを同一速度で移動させて鉄心２Ａ、２Ｂをコイル１に挿入させるようにしてもよい。
【００３９】
図８は上記組立作業が完了した状態を示す斜視図、図９は同じく断面平面図であり、Ｕ字状に積み上げられた鉄心２Ａ、２Ｂをコイル１に挿入する作業が完了した後、鉄心部分２ｇ、２ｈを最後に差し込んで組立て作業は完了する。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】組立て前のコイルを示す正面図である。
【図２】組立て前の鉄心を示す平面図である。
【図３】この発明の実施の形態１による鉄心組立て方法を示す斜視図である。
【図４】この発明の実施の形態１による鉄心組立て方法を示す平面図である。
【図５】この発明の実施の形態１による鉄心組立て方法を示す斜視図である。
【図６】この発明の実施の形態１による鉄心組立て方法を示す平面図である。
【図７】コイルを示す正面図である。
【図８】組立て作業が完了した状態を示す鉄心とコイルの斜視図である。
【図９】組立て作業が完了した状態を示す鉄心とコイルの断面平面図である。
【図１０】この発明の実施の形態２による鉄心組立て装置を示す斜視図である。
【図１１】この発明の実施の形態２による鉄心組立て装置を示す平面図である。
【図１２】この発明の実施の形態２による鉄心組立て装置を示す斜視図である。
【図１３】この発明の実施の形態２による鉄心組立て装置を示す平面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  コイル、２  鉄心、３ａ  外部コイル押さえ、３ｂ  内部コイル押さえ。
【図１】
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【図２】
2008282893.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2008282893.tif 000007
【図６】
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【図７】
2008282893.tif 000009
【図８】
2008282893.tif 000010
【図９】
2008282893.tif 000011
【図１０】
2008282893.tif 000012
【図１１】
2008282893.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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