(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
短冊状に切断した金属素材の端部をずらして１乃至複数枚を重ねた鉄心材を、湾曲変形させるとともに変形保持しながら移動する変形保持移動部を備え、該変形保持移動部は、回転中心を中心として回転して前記鉄心材を湾曲変形させる巻鉄心製造装置であって、
前記変形保持移動部は、前記鉄心材を湾曲変形させる際に前記鉄心材の湾曲部の外側に位置する外側前成形治具及び外側後成形治具からなる外側成形治具と、前記鉄心材を湾曲変形させる際に前記鉄心材の湾曲部の内側に位置する内側成形治具とから成り、
前記外側前成形治具は、前記鉄心材の湾曲成形開始位置へ到達後に、前記外側前成形治具を前記回転中心側に移動させて前記鉄心材を変形するように構成されており、
次に、前記外側前成形治具、前記外側後成形治具、内側成形治具の３ケ一組を一体に前記回転中心を中心として湾曲移動させて、前記外側後成形治具が前記湾曲成形開始位置へ到達後に、前記鉄心材の厚み方向であって且つ前記鉄心材の厚みを狭くする向きに前記外側後成形治具を移動させて前記鉄心材の４コーナ部分を変形させて、前記鉄心材を矩形の巻鉄心形状とするように各コーナ部分に所定の塑性変形を与える事を特徴とした巻鉄心製造装置。
【請求項２】
請求項１記載の巻鉄心製造装置において、
前記変形保持移動部は、スプリングバック量を考慮した湾曲半径で前記鉄心材を変形させる事を特徴とした巻鉄心製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、巻鉄心矩形成形装置と製造装置及び巻鉄心であり、特に薄い金属短冊素材を積層して矩形形状に成形した変圧器などの鉄心の製作する分野の成形加工に関する。
【０００２】
短冊状に２πｔ（板厚み）分ずつ長く切断した鉄心材の端部をずらして丸く、何重にも巻き付けた後、矩形形状にする為、丸く巻いた鉄心の四方から外力を加えて成形し、鋼材で出来た芯金や成形部材でその形状を固定した（特許文献１、２参照）後、高温に加熱して、塑性変形と歪除去を施して矩形の鉄心を製作していた。
【特許文献１】特開平７−１７６４４２号公報
【特許文献２】特許第２５２６５６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
丸巻品に外力を加えて芯金でその形状を保たせるには、鉄心材の弾性反力打ち勝つ為に、強固、すなわち重量物の芯金を必要とする。従って、芯金が高価である、重量物で大きく取扱いづらい、焼鈍効率も悪い、腰痛要因となる、丸巻品を一気に矩形成形するには、大きな油圧機構を有した成形設備が必要であるなどの課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題を解決する為に、本発明は、例えば短冊状に２πｔ（板厚み）分ずつ長く切断し、端部をずらして数枚（１〜複数枚）を重ね合せた鉄心材に対して、（１）矩形の鉄心形状にする為、スプリングバック量を考慮して、湾曲変形させる外側に２ヶのロ−ラを配置し、内側に１ヶのロ−ラを外側２ヶのロ−ラの中央に配置し、内側のロ−ラと外側のロ−ラの間隔を重ね合わせた鉄心材の厚みより狭くしながら、湾曲変形させるように湾曲移動する事で、コ−ナ部分に所定の塑性変形を与える事できる。（２）重ね合せた鉄心材を矩形形状にするため、上記（１）の動作を４コ−ナに対して行い、その形状をロ−ラにより保持した状態で、順次外側に組合せていく事で形状を強制する為の芯金を不必要とした塑性変形した所定の鉄心を得る事ができる。
【０００５】
すなわち、本発明は、短冊状に切断した金属素材の端部をずらして１乃至複数枚を重ねた鉄心材を、湾曲変形させるとともに変形保持しながら移動する変形保持移動部を備え、該変形保持移動部は、回転中心を中心として回転して前記鉄心材を湾曲変形させる巻鉄心製造装置であって、前記変形保持移動部は、前記鉄心材を湾曲変形させる際に前記鉄心材の湾曲部の外側に位置する外側前成形治具及び外側後成形治具からなる外側成形治具と、前記鉄心材を湾曲変形させる際に前記鉄心材の湾曲部の内側に位置する内側成形治具とから成り、前記外側前成形治具は、前記鉄心材の湾曲成形開始位置へ到達後に、前記外側前成形治具を前記回転中心側に移動させて前記鉄心材を変形するように構成されており、次に、前記外側前成形治具、前記外側後成形治具、内側成形治具の３ケ一組を一体に前記回転中心を中心として湾曲移動させて、前記外側後成形治具が前記湾曲成形開始位置へ到達後に、前記鉄心材の厚み方向であって且つ前記鉄心材の厚みを狭くする向きに前記外側後成形治具を移動させて前記鉄心材の４コーナ部分を変形させて、前記鉄心材を矩形の巻鉄心形状とするように各コーナ部分に所定の塑性変形を与える巻鉄心製造装置である。
【０００６】
また、本発明は、前記変形保持移動部は、スプリングバック量を考慮した湾曲半径で前記鉄心材を変形させる巻鉄心製造装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、歪焼鈍前の常温において、必要とする矩形形状の巻鉄心が成形されるので、下記の作用がある。（１）強固で重量物の成形芯金が、不要。バンド等による固定で可能。芯金特具費の削減。焼鈍炉効率（占積率、エネルギ−効率）向上。芯金置場不要。腰痛対策。（２）成形工程不要。設備費、機械修理費削減。工数削減とリ−ドタイム短縮。（３）焼鈍工程不要。設備費、機械修理費削減。工数削減とリ−ドタイム短縮。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明を実施するための最良の形態を説明する。
本発明の巻鉄心矩形成形装置と製造装置及び巻鉄心の実施例について、図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１３】
実施例１説明する。図１は実施例で成形した珪素鋼板１を積層した鉄心２の正面図である。図２は、その側面図である。図１の鉄心において、珪素鋼板１の端部の合せ目３部分は、一致させずにずらした構造になっている。
【００１４】
図３は、矩形に成形する前の珪素鋼板１を重ねあわせた鉄心材４状態の平面図である。図４は、その正面図である。図５は、図４の珪素鋼板重ね合せ状態品を図１の如く矩形形状に曲げ成形加工する図である。短冊状に２πｔ（板厚み）分ずつ長く切断し、端部をずらして数枚（１〜複数枚）を重ね合せた鉄心材４に対して、湾曲変形させる外側に２ヶのロ−ラ（成形外側前ロ−ラ５、成形外側後ロ−ラ６）を配置し、内側に１ヶの内側ロ−ラ７を外側２ヶのロ−ラ５，６の中央に配置した。成形外側前ロ−ラ５、成形外側後ロ−ラ６及び内側ロ−ラ７とで、変形保持移動部材を構成し、鉄心材を湾曲変形させるとともに変形保持しながら移動する。
【００１５】
内側ローラ７と外側のローラ５，６との間隔８を重ね合わせた鉄心材の厚み９より狭くしながら、湾曲変形させるように湾曲移動する事で、コーナ部分に所定の塑性変形を与えることができる。この時、内側ローラ７と外側ローラ５，６間寸法を狭くする方法としては、湾曲成形させようとする側の外側ローラすなわち成形外側ローラ前５を回転中心１１側移動させて鉄心材を変形させ、その後、３ヶのローラを一体に湾曲移動１０させる。この時、成形外側ローラ後６も、湾曲成形開始位置１２に成形外側ローラ後６が到達したら、成形外側ローラ後６の位置も、鉄心板厚み方向に寄せて湾曲成形する。３ヶのローラを一体に湾曲移動させる移動軌跡は、求める成形半径より小さ回転半径１３とし、追加成形距離１５は、求める成形半径の長さとする。
【００１６】
図６は、図５の成形加工方法で鉄心材の４コ−ナを湾曲矩形成形した状態図である。各３ヶ一組のロ−ラは、成形状態に停止した後、先に湾曲成形した鉄心１５と組み合わせられる様に位置決めし、組合せガイドとして、成形鉄心材を押し込む事で、既成形鉄心材と組合わせる事が可能である。図７は、成形鉄心材と既成形鉄心材の組合わせ方法の側面図である。
【００１７】
矩形成形した鉄心ブロックを数枚順次組合せた後、焼鈍する事で所要の矩形巻鉄心を得る事ができる。過剰湾曲変形量を少なくする事と歪除去を兼ねて、高温に加熱する事も可能であり、所要の矩形巻鉄心を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】珪素鋼板積層矩形成形鉄心の正面図。
【図２】珪素鋼板積層矩形成形鉄心の側面図。
【図３】実施例における珪素鋼板重ね合せ状態を説明する平面図。
【図４】実施例における珪素鋼板重ね合せ状態を説明する正面図。
【図５】実施例における曲げ成形加工の説明図。
【図６】実施例における２ブロック目の４角成形加工ブロックと既成形ブロックとの組合せを説明する正面図。
【図７】実施例における２ブロック目の４角成形加工ブロックと既成形ブロックとの組合せを説明する側面図。
【符号の説明】
【００１９】
１．珪素鋼板
２．鉄心
３．合せ目
４．鉄心材
５．成形外側ロ−ラ前
６．成形外側ロ−ラ後
７．内側ロ−ラ
８．間隔
９．鉄心材の厚み
１０．湾曲移動
１１．回転中心
１２．湾曲成形開始位置
１３．回転半径
１４．距離
１５．先に湾曲成形した鉄心
【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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【図７】
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