(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持板と、バンドとを含むコア締付具であって、
前記支持板は、基体部と、抑え片とを有し、
前記基体部は、平板状であり、
前記抑え片は、少なくとも２つであって、それぞれは前記基体部の相対する辺に設けられ、前記基体部の一面側に重なるように折り曲げられており、
前記バンドは、前記長手方向の中間部が前記基体部の一面上に重ねられ、両辺が前記抑え片と前記基体部の前記一面とによって挟み込まれた状態で、前記支持板に固着されており、
さらに前記バンドは、前記中間部から長手方向の両側に伸びる両端に、互いに結合可能な結合手段を有している、
コア締付具。
【請求項２】
請求項１に記載されたコア締付具であって、
前記基体部及び前記バンドは、前記バンドの前記中間部が前記基体部の一面上に重ねられて構成される重ね合わせ面の面領域内に、凹凸嵌合を有している、
コア締付具。
【請求項３】
請求項１又は２に記載されたコア締付具であって、
前記支持板は、前記バンドの前記中間部が前記基体部の一面上に重ねられて構成される重ね合わせ面の面領域外に、ネジ穴を有している、
コア締付具。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載されたコア締付具であって、
前記バンドは、ステンレススチールで構成されている、
コア締付具。
【請求項５】
コア締付具と、コアとを含むコア組立体であって、
前記コア締付具は、請求項１乃至４の何れかに記載された何れかでなり、
前記コアは、前記コア締付具によって締め付けられている、
コア組立体。
【請求項６】
コア組立体と、コイルとを含むコイル装置であって、
前記コア組立体は、請求項５に記載されたものでなり、
前記コイルは、前記コアに巻装されている、
コイル装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コア締付具、コア組立体およびコイル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のコア締付具は、例えば、各種電力設備、配電盤等において、大電力用のノイズフィルタとして使用されるコイル装置のコアを締め付けるために用いられる。
【０００３】
一般に、この種のコア締付具は、例えば、特開平１０−７４６３１号公報に開示されているように、コアを締め付けるバンドと、バンドを支持する支持板とで構成されている。バンドは、長手方向の中間部が支持板に重ね合わされ、スポット溶接されている。スポット溶接に当たっては、バンドを幅方向に横切るように、間隔を隔てて複数箇所をスポット溶接する。更に、このスポット溶接の列を、バンドの長さ方向に間隔を隔てて、複数行設けてある。
【０００４】
しかしながら、従来のコア締付具では、スポット溶接の際に流す電流を常に最適な大きさに制御することが難しいため、期待通りの強度を得るのが困難であった。
【０００５】
例えば、電流が小さ過ぎると、バンドと支持板との間のスポット接合強度が小さくなる。その結果、コアをバンドで締め付けた状態で、外部から引っ張り力や加振力等を加わると、バンドが支持板から剥離し、バンドおよびコアが支持板から脱落する危険性があった。
【０００６】
逆に、電流が大き過ぎると、スポット溶接時の熱により接合部分の周辺に、金属劣化を生じ、この部分でバンドの金属強度が低下してしまう。しかも、スポット溶接は、バンドを幅方向に横切るように、間隔を隔てて、実行されるから、金属劣化を生じた部分がバンドの幅方向に並ぶような状態になる。このため、コアをバンドで締め付けた状態で、外部から引っ張り力や加振力等が加わると、幅方向に並ぶ金属劣化部分で、バンドが千切れるように破断し、コアがバンドおよび支持板から脱落する危険性があった。
【０００７】
上述したように、このようなコア締付具は、各種電力設備等のように、振動の発生しやすい環境で使用される。また、大電力用のノイズフィルタに使用されるコアは、大きく、重い。したがって、コア締付具の溶接部分には、絶えず大きな加振力が加わることになる。このため、上述したような問題は、より顕著に現れる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、従来より機械的強度が大幅に向上したコア締付具を提供することである。
【０００９】
本発明のもう一つの課題は、コアの脱落事故を防止し得るコア組立体およびコイル装置を提供することである。
【００１０】
本発明の更にもう一つの課題は、製造が容易で、品質が均一なコア締付具を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するため、本発明に係るコア締付具は、支持板と、バンドとを含む。
【００１２】
前記支持板は、基体部と、抑え片とを有する。前記基体部は、平板状であり、前記抑え片は、少なくとも２つであって、それぞれは前記基体部の相対する辺に設けられ、前記基体部の一面側に重なるように折り曲げられている。
【００１３】
前記バンドは、長手方向の両端に結合手段を有し、前記長手方向の中間部が前記基体部の一面上に重ねられ、両辺が前記抑え片と前記基体部とによって挟み込まれた状態で、前記支持板に固着されている。
【００１４】
上述したように、本発明に係るコア締付具では、バンドは、長手方向の中間部が支持板に固着されている。この構造によれば、コアの回りにバンドを巻き回した後、バンドの両端を適当な結合手段で締め付けることによって、コア締付具とコアとを結合することができる。
【００１５】
支持板の抑え片は、少なくとも２つであって、それぞれは基体部の相対する辺に設けられ、基体部の一面側に重なるように折り曲げられている。バンドは、長手方向の中間部が基体部の一面上に重ねられ、両辺が抑え片と基体部とによって挟み込まれた状態で、支持板に固着されている。この構造によれば、バンドの幅方向の両側が、抑え片と基体部とによって圧着され、支持板に面接合されているので、バンドと支持板との間の接合強度は極めて大きい。しかも、バンドを支持板に接合するに当って、スポット溶接を用いることがないので、バンド自体が本来有している金属強度が損なわれることがない。このため、本発明によれば、従来より機械的強度が大幅に向上したコア締付具を得ることができる。
【００１６】
支持板の基体部は、平板状であるから、基体部の相対する辺に設けられた抑え片を、例えば、プレス加工機等を用いて、基体部の一面側に重なるように折り曲げ、バンドを支持板に容易に固着することができる。従って、製造が容易で、品質が均一なコア締付具を得ることができる。
【００１７】
更に、本発明は、コア組立体およびコイル装置を開示する。
【００１８】
上述したように、本発明に係るコア締付具は、機械的強度が大きい。したがって、このコア締付具を用いたコア組立体およびコイル装置では、コアの脱落を防止することができる。
【００１９】
本発明の他の目的、構成および利点については、実施例である添付図面を参照し、更に詳しく説明する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
＜コア締付具＞
図１は本発明に係るコア締付具の正面図、図２は本発明に係るコア締付具の右側面図、図３は本発明に係るコア締付具の背面図、図４はバンドと支持板との接合部分を示す拡大図、図５は図４の５−５線に沿った断面図である。本発明に係るコア締付具は、支持板１と、バンド２とを含む。
【００２１】
支持板１は、基体部１０と、抑え片１１、１２とを有する。基体部１０は、平板状である。抑え片１１、１２は、それぞれが基体部１０の相対する辺に設けられ、基体部１０の一面側に重なるように折り曲げられている。支持板１は、例えば、ステンレス板または鉄板等の材料で構成される。鉄板を用いる場合は、クロメート処理を施すのが望ましい。
【００２２】
実施例では、抑え片１１、１２のそれぞれは、基体部１０の相対する辺を基体部１０の一面側に重なるように折り曲げて形成される。また、抑え片１１、１２のそれぞれは、基体部１０の相対する辺に１つずつ設けられているが、２つ以上に分割して備えられていてもよい。更に、抑え片１１の長さ方向の両端には、切欠１０５、１０６が備えられ、抑え片１２の長さ方向の両端には、切欠１０７、１０８が備えられている。
【００２３】
また、実施例では、支持板１は、基体部１０に凸部１０１、１０２を有する。凸部１０１、１０２の内、凸部１０２は、中心から外れた位置に設けられている。
【００２４】
更に、実施例では、支持板１は、基体部１０の長手方向の一端側に長孔１０３を備え、他端側に円孔１０４を備える（図４、５参照）。長孔１０３および円孔１０４は、必要な箇所に、支持板１を固定するためのネジ穴の役割を果たす。
【００２５】
バンド２は、長手方向の中間部が抑え片１１、１２と基体部１０とによって挟み込まれた状態で、支持板１に固着されている。バンド２は、例えば、ＳＵＳ３０４−ＣＳＰ等のバネ材で構成される。実施例では、支持板１の長さ方向の両端から延びるバンドの長さが異なる（図１〜３参照）。
【００２６】
また、実施例では、バンド２は、長手方向の一端に開口部材３１を有し、他端にナット３２を有する。開口部材３１およびナット３２は、ボルト３０と組み合わせて用いられる（図２参照）。具体的には、ボルト３０は、その径が開口部材３１の内径より小さく、開口部材３１を自在に貫通し、ナット３２とネジ結合して結合手段を構成する（以下、結合手段３０〜３２と称する）。図示はしないが、結合手段は、これ以外のものであってもよい。
【００２７】
更に実施例では、バンド２は、長手方向の中間部に貫通孔２０１、２０２を有する。貫通孔２０１は凸部１０１に対応し、貫通孔２０２は凸部１０２に対応しており、それぞれが互いに凹凸嵌合される。貫通孔２０１、２０２は、バンド２の強度が低下しない程度の大きさと数が望ましい。また、貫通孔２０１、２０２の代わりに、貫通していない凹部であっても構わない。更に、基体部１０に貫通孔２０１、２０２を設け、バンド２に凸部１０１、１０２を設けても構わない。
【００２８】
図６は本発明に係るコア締付具の製造方法を説明する図である。まず、バンド２の貫通孔２０１、２０２を、支持板１の凸部１０１、１０２に嵌め合わせ、バンド２を基体部１０に重ね合わせる。次に、抑え片１１を線Ａ１に沿って矢印方向ｃ１に折り返し、抑え片１２を線Ａ２に沿って矢印方向ｃ２に折り返す。これにより、図４に示した状態が得られる。
【００２９】
上述したように、支持板１の抑え片１１、１２は、それぞれが基体部１０の相対する辺に設けられ、基体部１０の一面側に重なるように折り曲げられている。バンド２は、長手方向の中間部が基体部１０の一面上に重ねられ、両辺が抑え片１１、１２と基体部１０とによって挟み込まれた状態で、支持板１に固着されている。この構造によれば、バンド２の幅方向の両側の２箇所が、抑え片１１、１２と基体部１０とによって圧着され、支持板１に面接合されているので、バンド２と支持板１との間の接合強度は極めて大きい。しかも、バンド２を支持板１に接合するに当って、スポット溶接を用いることがないので、バンド自体が本来有している金属強度が損なわれることがない。このため、本発明によれば、従来より機械的強度が大幅に向上したコア締付具を得ることができる。
【００３０】
実施例では、基体部１０とバンド２は、重ね合わせ面に凹凸嵌合を有する。この構造によれば、支持板１にバンド２を位置決めする際に、組み合わせ方向を明確にすると共に、互いの位置決めを正確に実行することができる。
【００３１】
支持板１の基体部１０は、平板状であるから、基体部１０の相対する辺に設けられた抑え片１１、１２を、例えば、プレス加工機等を用いて、基体部１０の一面側に重なるように折り曲げ、バンド２を支持板１に容易に固着することができる。したがって、製造が容易で、品質の均一なコア締付具を得ることができる。
【００３２】
実施例では、支持板１は、抑え片１１の長さ方向の両端に切欠１０５、１０６を有し、抑え片１２の長さ方向の両端に切欠１０７、１０８を有する。この構造によれば、抑え片１１、１２を折り返す作業を容易に実行できる。
【００３３】
＜コア組立体＞
図７は本発明に係るコア組立体を示す図である。図において、図１〜図６に示した構成部分と同一の構成部分には、同一の参照符号が付してある。
【００３４】
本発明に係るコア組立体は、コア締付具４１と、コア５１、５２とを含む。コア締付具４１には、図１〜図６に示したものが用いられる。
【００３５】
コア５１、５２は、コア締付具４１によって締め付けられている。このとき、支持板１の長さ方向の両端から延びるバンド２の長さが異なるので（図１〜３参照）、バンド２の両端は、支持板１と隣り合う位置で結合される。
【００３６】
コア５１、５２は、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトコア、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトコアあるいは金属系コア等、材質は何でもよい。実施例では、コア５１、５２は、何れもＵ型コアであって、両者は互いに組み合わされている。
【００３７】
＜コイル装置＞
図８は本発明に係るコイル装置を示す図である。本発明に係るコイル装置は、コア組立体４２と、コイル６とを含む。コア組立体４２には、図７に示したものが用いられる。
【００３８】
コイル６は、コア５１、５２に巻装されている。コイル６には、ポリウレタン被覆銅線などが用いられる。このとき、バンド２の両端は支持板１と隣り合う位置で結合されるので（図７参照）、支持板１と対向する位置において、コイル６を巻装することができる。
【００３９】
図９は図８に示したコイル装置の使用状態を説明する図である。図８に示したコイル装置は、大電力用のノイズフィルタとして、例えば、各種電力設備、配電盤等の装置７に備えられる。実施例では、コイル装置は、ボルト７１、７２等の結合手段を用いて、装置７に取り付けられている。
【００４０】
上述したように、本発明に係るコア締付具４１では、バンド２は、長手方向の中間部が支持板１に固着されている。この構造によれば、コア５１、５２の回りにバンド２を巻き回した後、バンド２の両端を結合手段３０〜３２で締め付けることによって、コア締付具４１とコア５１、５２とを結合することができる。
【００４１】
しかも、本発明に係るコア締付具４１は、機械的強度が大きい。したがって、このコア締付具４１を用いたコイル装置では、コア５１、５２の脱落を防止することができる。
【００４２】
次に、実測データを参照して、本発明を更に具体的に説明する。図１〜図６に示した構造を持つ試料番号Ｓ１のコア締付具と、スポット溶接を用いた試料番号Ｓ２のコア締付具とを用意した。
【００４３】
図１０はコア締付具の引っ張り強度試験の方法を示す図である。まず、バンド２の結合手段３１側を、バンド２の結合手段３２側に重ねるように湾曲させた。次に、支持板１とバンド２との対する接合端部２００に剥離方向の力が加わるように、バンド２の結合手段３１側に対して、速度３mm/minで力Ｆを加えると同時に、支持板に対して、力Ｆと逆向きの力−Ｆを速度３mm/minで加えた。図示はしないが、引っ張り強度試験は、引っ張り試験機を用いて実行された。
【００４４】
表１は、引っ張り強度試験の結果を示している。試料番号Ｓ１は本発明に属し、試料番号Ｓ２は比較例（本発明外）に属する。試料番号Ｓ１、Ｓ２のコア締付具は、何れも同質の素材によって構成されている。
0004338000.tif 000002
【００４５】
表１を参照すると、試料番号Ｓ１のコア締付具と、試料番号Ｓ２のコア締付具との間には、破断強度に２倍以上の開きがあり、試料番号Ｓ１のコア締付具が、極めて高い破断強度を備えていることが分かる。
【００４６】
図１１はコア締付具の振動試験の方法を示す図である。図１１では、コア締付具４１は、コア組立体４２の一部として示されている。
【００４７】
まず、コア組立体４２を加振台８に取り付けた。取付に当たっては、コア締付具４１の支持板１を加振台８に当接し、支持板１の固定用穴（図示しない）にボルト８１を通して締め付けた。加振台８への取付方向は、コア締付具４１へのダメージが最大になるように、コア５１、５２に加わる振動が横方向ａ１、ａ２になるようにする。振動状態をモニターするセンサ９１、９２は、コア５１および加振台８の上にそれぞれ取り付けた。
【００４８】
振動試験は、始めに共振周波数を探査し、次に耐久試験としてこの周波数で１０万回振動させるという手順で行った。耐久試験では、加振台８の加速度を２Ｇ、３Ｇの２段階に設定し、共振周波数で励振した。振動試験中に生じる各部の弛み等により、共振周波数が変動した場合は、変動後の共振周波数を探査し、励振周波数をそれに追従させ、最低１０万回は振動させた。
【００４９】
表２は、振動試験の結果を示している。試料番号Ｓ１は本発明に属し、試料番号Ｓ２は比較例（本発明外）に属する。試料番号Ｓ１、Ｓ２のコア締付具は、何れも同質の素材によって構成されている。
0004338000.tif 000003
【００５０】
表２を参照すると、比較例は、加速度２Ｇの段階で既にバンドが破断しており、この振動に耐えるだけの強度がないことが分かる。これに対して、実施例は、３Ｇの加速度にも耐えられ、比較例よりも大幅に強度が改善されている。
【００５１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、次のような効果が得られる。
（ａ）従来より機械的強度が大幅に向上したコア締付具を提供できる。
（ｂ）コアの脱落事故を防止し得るコア組立体およびコイル装置を提供できる。
（ｃ）製造が容易で、品質が均一なコア締付具を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るコア締付具の正面図である。
【図２】本発明に係るコア締付具の右側面図である。
【図３】本発明に係るコア締付具の背面図である。
【図４】バンドと支持板との接合部分を示す拡大図である。
【図５】図４の５−５線に沿った断面図である。
【図６】本発明に係るコア締付具の製造方法を説明する図である。
【図７】本発明に係るコア組立体を示す図である。
【図８】本発明に係るコイル装置を示す図である。
【図９】図８に示したコイル装置の使用状態を説明する図である。
【図１０】コア締付具の引っ張り強度試験の方法を示す図である。
【図１１】コア締付具の振動試験の方法を示す図である。
【符号の説明】
１                    支持板
１０                  基体部
１１、１２            抑え片
２                    バンド
４１                  コア締付具
４２                  コア組立体
５１、５２            コア
６                    コイル
【図１】
0004338000.tif 000004
【図２】
0004338000.tif 000005
【図３】
0004338000.tif 000006
【図４】
0004338000.tif 000007
【図５】
0004338000.tif 000008
【図６】
0004338000.tif 000009
【図７】
0004338000.tif 000010
【図８】
0004338000.tif 000011
【図９】
0004338000.tif 000012
【図１０】
0004338000.tif 000013
【図１１】
0004338000.tif 000014