(57)【要約】【課題】作業性を悪化させることなく、鉄心の接合部の突合せ隙間寸法が管理された、静止誘導機器を提供する。【解決手段】積層された電磁鋼鈑からなる２組のＵ字型鉄心部材を鉄心脚部で接合して構成された矩形状鉄心と、前記鉄心脚部に挿入されたコイルと、前記鉄心を支える金具を備えた静止誘導電気機器において、前記２組のＵ字型鉄心部材の接合部の突合せ隙間寸法、又は重ね合せ代寸法を強制的に制約する制約部を設けたことを特徴とする。  前記制約部は、前記鉄心の外側高さを制約するように前記金具に設けられた外側高さ制約部材であっても良く、前記鉄心の窓内の内側高さ制約するように前記コイルの端面と前記鉄心の窓の内面に挿入された内側高さ制約部材であっても良い【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層された電磁鋼鈑からなる２組のＵ字型鉄心部材を鉄心脚部で接合して構成された矩形状鉄心と、前記鉄心脚部に挿入されたコイルと、前記鉄心を支える金具を備えた静止誘導電気機器において、
前記２組のＵ字型鉄心部材の接合部の突合せ隙間寸法を強制的に制約する制約部材を設けたことを特徴とする静止誘導電気機器。
【請求項２】
前記制約部材は、前記鉄心の外側高さを制約するように前記金具に設けられた外側高さ制約部材であることを特徴とする請求項１に記載の静止誘導電気機器。
【請求項３】
前記制約部材は、前記鉄心の窓内の内側高さ制約するように前記コイルの端面と前記鉄心の窓の内面に挿入された内側高さ制約部材であることを特徴とする請求項１又は２に記載の静止誘導電気機器。
【請求項４】
前記鉄心脚部における前記２組のＵ字型鉄心部材の接合部を鋼板の板厚方向に密着させる内側部材と外側部材を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の静止誘導電気機器。
【請求項５】
前記鉄心の積層された電磁鋼板が互いにずれないように、隣接する電磁鋼板同士が凹凸結合するように各電磁鋼板に凹凸部が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の静止誘導電気機器。
【請求項６】
前記鉄心の積層された電磁鋼板が互いにずれないように、各電磁鋼板にずれ止め用孔又はずれ止め用切欠きが設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の静止誘導電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変圧器や変流器などの静止誘導機器に係り、特に２組のＵ字型鉄心部材を鉄心脚部で接合する静止誘導機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に２組のＵ字型鉄心部材を鉄心脚部で接合する変圧器では、鉄心脚部にコイルが挿入され、磁気特性と作業性の向上の観点から、種々の構造が採用されている。特許文献１では、第１図に示すように、珪素鋼帯１（電磁鋼板）を渦巻状に型巻してほぼ矩形状に形成した後、左右両脚部の中央を軸方向に沿って切断して切断面を研磨し、次いでコイルを挿入して切断面を接着して突合せ接合を行い、一体の巻鉄心としていた。なお、この構造と類似のものは特許文献２、３にも記載されている。
【０００３】
また、特許文献１の第２図、第３図のように、各々長さの異なる珪素鋼帯を、その端部をずらせて複数枚重ね合わせ、これを下型にセットし、次いで逆Ｕ字形状の上型をシリンダで押圧してプレス成形し、第４図に示すように複数枚重ねた状態で一体に逆Ｕ字形に成型して鉄心部材とする。そして、鉄心部材を２組成型し、コイル４を挿入して組合せ、第２図に示すように階段状に接合面３の端部側面を重ね合わせて接合（ラップ接合）する。
【０００４】
また、第５図、第６図のように、巻型に珪素鋼帯を渦巻状に巻回してほぼ矩形状に形成し、鉄心の両脚部を内側から外側に向かって斜めに切断して２個の鉄心部材に分離し、次いで、両鉄心部材の各層を１層毎に左右反転させながら、コイルに挿入して組合わせて一体とする。鉄心の両脚部は第６図に示すように各層の接合部分がＸ状にずれて隣接する層間に挟まれた、重ね合わせ接合となる。
【０００５】
【特許文献１】特開昭６０−２１４５１６号公報
【特許文献２】特開昭５１−５９３１８号公報
【特許文献３】特開昭５８−６８９１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の第１図に示される巻鉄心では、鉄心の両脚部を切断後、研磨してから組合せるので作業性が悪く、しかも接合面が突合せ接合であるため隙間が出来やすく、磁束の流れが遮断されて磁気特性が悪くなる。また、同文献の第２図、第３図に示される構造では磁気特性が向上する反面、珪素鋼帯を各々所定の寸法に切断して正確に位置をずらして積層後に上下の型で成形する際に積層状態がずれ易く、その端部のずれ幅が不均一となりやすいため、接合部分の突合せ隙間寸法、又は重ね合せ代寸法の管理ができず、磁気特性を均一に保つことが出来ない。更に、同文献の第５図、第６図に示される構造では、同じく磁気特性が向上する反面、両鉄心部材の各層を１層毎に左右反転させながら、コイルに挿入して組合わせて一体とするため、作業性が悪いという問題点があった。
【０００７】
また、上記従来技術では何れも、鉄心の接合部がコイルが装着される鉄心脚部にあって目視できないため、鉄心部材の接合部の突合せ隙間寸法、又は重ね合せ代寸法が正確に把握できず、鉄心の磁気特性を均一に管理できない問題がある。
【０００８】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、作業性を悪化させることなく、鉄心の接合部の突合せ隙間寸法が管理された、静止誘導機器を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決する為に、本発明は、積層された電磁鋼鈑からなる２組のＵ字型鉄心部材を鉄心脚部で接合して構成された矩形状鉄心と、前記鉄心脚部に挿入されたコイルと、前記鉄心を支える金具を備えた静止誘導電気機器において、前記２組のＵ字型鉄心部材の接合部の突合せ隙間寸法を強制的に制約する制約部を設けたことを特徴とする。
【００１０】
前記制約部は、前記鉄心の外側高さを制約するように前記金具に設けられた外側高さ制約部材であっても良く、前記鉄心の窓内の内側高さ制約するように前記コイルの端面と前記鉄心の窓の内面に挿入された内側高さ制約部材であっても良い。
【００１１】
また、前記鉄心の積層された電磁鋼板が互いにずれないように、隣接する電磁鋼板同士が凹凸結合するように各電磁鋼板に凹凸部が設けられても良く、前記鉄心の積層された電磁鋼板が互いにずれないように、各電磁鋼板にずれ止め用孔又はずれ止め用切欠きが設けられていても良い。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、鉄心の接合部の突合せ隙間寸法、又は重ね合せ代寸法が正確に保てるので、静止誘導機器の磁気特性を正確に制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明実施例を説明する。先ず鉄心の突合せ部分の構造について図１〜図６を用いて説明する。図１は、珪素鋼板１（電磁鋼板）を積層された状態の矩形の鉄心２の正面図で、図２はその側面図である。図１において、１ａはＵ字状の上側珪素鋼板、１ｂはＵ字状の下側珪素鋼板、３ａは前記上下の珪素鋼板の脚部３での珪素鋼板１の端部の合せ目である。合せ目３ａは接触させずに図２のようにずらして隙間１ｃを設けるようにしている。
【００１４】
図３は、図１に示す珪素鋼板の脚部３の拡大図であり、合せ目３ａを突合せ方式で構成したもので、１巻回毎の端部の合せ目３ａには高さＥの隙間が設けられている。図４は、同じく拡大図であるが、合せ目３ａを重ね合せ方式で構成したものであり、１巻回毎の両端部は重なった合せ目３ａとなり、終端は隣の巻回の始まり端と所定の隙間を有して突合うように構成される。塗りつぶし部分は絶縁物を示す。
【００１５】
前記した２種類の方式の合せ目３ａの鉄心脚部３における配列を図５、図６で説明する。図５は、合せ目３ａ部分を鉄心２のコイルが配置される直線部分４の範囲で階段状にずらし、直線部分４の端まで行き着いたら、その後は最初の位置に戻す配列である。図６は、直線部分４の端まで行き着いたら、反対方向に折り返す配列である。
【００１６】
図７は、図１に示す鉄心２のＵ字状の上側珪素鋼板１ａの拡大図、図８は同じく、鉄心２のＵ字状の下側珪素鋼板１ｂの拡大図である。前記珪素鋼板１ａと１ｂは、Ｕ字型に成形前に直線状態で１枚づつ一定長さ異ならせて切断される。即ち、上側珪素鋼板１ａは、Ｕ字型に成形後に、脚部の最外側の鋼板の高さがＢに、そして内側に向かって同一長さで順次階段状に低くなるように一枚づつ切断され、下側珪素鋼板１ｂは、Ｕ字型に成形後に、脚部の最外側の鋼板の高さがＣに、そして内側に向かって同一長さで順次階段状に高さが高くなるように一枚づつ切断される。
【００１７】
また、前記珪素鋼板１ａ、１ｂの各鋼板にはそれぞれ天井部と底部に打ち出し成形により凹凸部１ｄが形成されている。この凹凸部１ｄは鋼板に直線状態でプレス形成され、Ｕ字型に成形する際に隣接する鋼板が互いに凹部と凸部で嵌合してずれないようにしている。このずれ防止により、前記珪素鋼板１ａ、１ｂの端部を同一長さで順次階段状に異なるように管理できる。成形後の鋼板の積層厚さをＤで示す。
【００１８】
図９は、図７、図８で示す上側珪素鋼板１ａと下側珪素鋼板１ｂの脚部３を電流コイル８に挿入して組合せた組立図である。５は上側珪素鋼板１ａを支える金具、７は下側珪素鋼板１ｂを支える金具、６は前記金具５，７に介在して両者を連結する部材である。鉄心２の外側高さ寸法Ｆは、上側珪素鋼板１ａの前記高さ寸法Ｂと、下側珪素鋼板１ｂの前記高さ寸法Ｃと、図３で示す合せ目３ａの前記寸法Ｅの合計値であり、この寸法を強制する為に前記部材６を外側高さ制約部材として設けている。
【００１９】
図９に示すように、鉄心２の内側高さとなる鉄心窓４の高さＧは、コイル８の高さＨと、コイル８の上下端と窓４の内側に介在した部材９、１０の高さＪ１、Ｊ２の合計値となる。この部材９、１０は鉄心の内側高さを強制的に制約する内側高さ制約部材となる。この制約部材は板金材、絶縁紙、合成樹脂等で構成され、くさび状の形状を有して打ち込むことにより高さが調整される。
【００２０】
前記制約部材６により鉄心の外側を上下から押圧すると、鉄心の各鋼板１の隙間Ｅの高さが縮まるが、内側の鋼板１への押圧力が大きくなってＵ字型の肩部が潰されようとして、内側の鋼板１の隙間Ｅの高さがより小さくなり、内側と外側の各鋼板１の隙間Ｅを均一にすることが難しい。一方、前記制約部材５、７により鉄心の内側を上下に押圧すると、内側の鋼板１が広がろうとするため、内側の鋼板１の隙間Ｅの高さがより大きくなろうとする。
【００２１】
本実施例では、コイル８の高さＨと、鉄心２の成形後の内側高さＧを予め把握しておき、前記外側高さ制約部材６により鋼板１を外側から外側高さを制約すると共に、内側制約部材９、１０により内側から内側高さを制約することで、外側から内側にかけての各鋼板１の隙間Ｅの高さを任意に、かつほぼ均一に管理するものである。
【００２２】
図１０は、図９の高さ制約部材６の代わりに、鉄心２をスチ−ルバンド１１で金具５に固定した例である。図１１は、図１０の鉄心脚部Ｇの断面拡大図であり、積層された珪素鋼板１の合わせ目を、鋼板１の板厚方向に密着させる為の内側部材１２と外側部材１３を有している。上側珪素鋼板１ａと下側珪素鋼板１ｂの合わせ目に接着剤１４を塗布して、内側部材１３外側部材１２で鉄心脚部の内外から押圧して鋼板１の合わせ目を固着する。
【００２３】
図１２と図１３は、切断した鋼板１を積層した状態の説明図である。図１２は、各鋼板１ｂにずれ止め用の丸孔１５が開けられる。鋼板１ｂを積層した状態で各丸穴１５に連通して丸棒等を挿入しながら鉄心２がＵ字型に成形され、この成形時に鋼板が互いにずれることなく、図８に示すような階段状の左右のバランスが取れた鉄心２を得ることが出来る。また、図１３は、丸棒１５の代わりに、切欠１６を有した例である。成形時には図１２と同様に各切り欠き１６に連通して各鋼板１ｂに丸棒や細長い凸部を嵌合しながら成形するものである。
【００２４】
前記したように、実施例によれば、２組のＵ字型鉄心を鉄心脚部で接合するに際し、外側高さ制約部材と内側高さ制約部材により鉄心部材である鋼板の接合部の突合せ隙間寸法を管理することが出来る。また、所定の寸法に切断された鋼板を積層し、Ｕ字型に成形するに際し、鋼板が互いにずれることがなく、鉄心の脚部の突合せ部の隙間寸法を各鋼板について均一に保つことができる。従って、鉄心特性（磁気特性）を適切に制御して、特性を管理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明実施例の珪素鋼板積層矩形成形鉄心の正面図。
【図２】同じく側面図。
【図３】図１に示す珪素鋼板の脚部の部分拡大図。
【図４】図１に示す珪素鋼板の脚部の重ね合せ方式の部分拡大図。
【図５】鉄心脚部の突き合せ部分の階段状にずらした例の説明図。
【図６】同じくジグザグ模様のずらした例の説明図。
【図７】図１に示す鉄心の上側珪素鋼板の拡大図。
【図８】同じく下側珪素鋼板の拡大図。
【図９】鉄心と電流コイルの組立図。
【図１０】スチ−ルバンドで鉄心を固定した例の説明図。
【図１１】図１０の鉄心脚部の断面拡大図。
【図１２】丸穴を有する鋼板の積層状態の説明図。
【図１３】切欠き有する鋼板の積層状態の説明図。
【符号の説明】
【００２６】
１…珪素鋼板、２…鉄心、３…珪素鋼板端部合せ目、４…鉄心窓、５…上金具、６…制約部材、鉄心外側高さ制約部材、７…下金具、８…コイル、９…制約部材、内側高さ制約部材、１０…制約部材、内側高さ制約部材、１１…スチ−ルバンド、１２…密着用内側部材、１３…密着用外側部材、１４…接着剤、１５…丸穴、１６…切欠。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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