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JP6784513B2 - Winding iron core, manufacturing method of winding iron core - Google Patents
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Description

本発明の実施形態は、薄板状の磁性材を積層して形成された巻鉄心、巻鉄心の製造方法に関する。 An embodiment of the present invention relates to a wound iron core formed by laminating thin plate-shaped magnetic materials and a method for manufacturing the wound iron core.

従来、薄板状の磁性材を積層して形成した巻鉄心が知られている。このような巻鉄心は、例えば特許文献1に開示されているように、磁性材を環状に積層したものを切断することにより、複数に分割可能な構造になっているものがある。この分割構造は、コイルの挿入が容易であること、また、分割した鉄心同士を接合することで容易に環状にすることができるため組立工程が容易であること等の理由により、広く採用されている。 Conventionally, a wound iron core formed by laminating thin plate-shaped magnetic materials is known. As disclosed in Patent Document 1, for example, such a wound iron core has a structure that can be divided into a plurality of pieces by cutting a material obtained by laminating magnetic materials in an annular shape. This divided structure is widely adopted because it is easy to insert a coil and the assembly process is easy because the divided iron cores can be easily formed into an annular shape by joining them. There is.

特開2015−8238号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-8238

従来の巻鉄心は、その全体を、磁性材の層間にレジンを含浸して固化していた。この場合、レジンが固化する過程において機械的な圧縮や曲げなどにより生じた応力は、レジンが固化すると、そのまま残留応力として残存してしまう。その結果、レジンが固化した状態の巻鉄心は、磁性材を巻回しただけの状態と比べて、鉄損や励磁電流が増加するという問題があった。
そこで、鉄損や励磁電流の増加を抑制することができる巻鉄心、巻鉄心の製造方法を提供する。
The entire wound iron core is solidified by impregnating the layers of the magnetic material with resin. In this case, the stress generated by mechanical compression or bending in the process of solidifying the resin remains as it is as residual stress when the resin is solidified. As a result, the wound iron core in the state where the resin is solidified has a problem that the iron loss and the exciting current increase as compared with the state in which the magnetic material is simply wound.
Therefore, a method for manufacturing a wound iron core and a wound iron core capable of suppressing an iron loss and an increase in an exciting current is provided.

実施形態の巻鉄心は、薄板状の磁性材を積層して環状に形成したものであって、磁性材の層間にレジンを含浸して固化した含浸領域と、磁性材の層間にレジンを含浸しない非含浸領域とを設けたことを特徴とする。 The wound iron core of the embodiment is formed by laminating thin plate-shaped magnetic materials to form an annular shape, and the impregnated region solidified by impregnating the layers of the magnetic material with resin and the layers of the magnetic material are not impregnated with resin. It is characterized by providing a non-impregnated region.

実施形態の巻鉄心の製造方法は、薄板状の磁性材を巻回した巻回鉄心を形成する巻回工程と、磁性材の層間にレジンを含浸して固化する含浸領域を設定する設定工程と、含浸領域にレジンを含浸する含浸工程と、レジンが固化した状態において巻回鉄心を含浸領域内の所定の切断位置にて切断する切断工程と、を含むことを特徴とする。 The method for manufacturing the wound core of the embodiment includes a winding step of forming a wound core in which a thin plate-shaped magnetic material is wound, and a setting step of setting an impregnated region in which a resin is impregnated between layers of the magnetic material and solidified. It is characterized by including an impregnation step of impregnating the impregnated region with a resin and a cutting step of cutting the wound iron core at a predetermined cutting position in the impregnated region in a state where the resin is solidified.

実施形態による巻鉄心を模式的に示す図The figure which shows typically the winding iron core by embodiment 含浸領域の断面を模式的に示す図The figure which shows the cross section of the impregnation region schematically. 非含浸領域の断面を模式的に示す図The figure which shows the cross section of the non-impregnated region schematically. 巻鉄心の製造工程を模式的に示す図The figure which shows typically the manufacturing process of a winding iron core

以下、実施形態について図1から図4を参照しながら説明する。
図1に示すように、本実施形態の巻鉄心10は、互いに接合することで略環状をなす2つの分割鉄心11を備えている。この巻鉄心10は、例えば非晶質材(アモルファス材)あるいはナノ結晶材を薄板状に形成した磁性材14を環状に巻回することにより形成されている。また、巻鉄心10は、分割鉄心11の接合面(後述する切断位置Pに相当する)において、互いに分割可能な構造となっている。このため、この巻鉄心10を例えば変圧器等に用いる場合には、切断位置Pにて分割鉄心11に分割することにより、容易に図示しないコイルに挿入することが可能となる。
Hereinafter, embodiments will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
As shown in FIG. 1, the wound core 10 of the present embodiment includes two divided cores 11 which are joined to each other to form a substantially annular shape. The wound iron core 10 is formed by, for example, winding an amorphous material (amorphous material) or a magnetic material 14 formed of a nanocrystal material in a thin plate shape in an annular shape. Further, the wound iron core 10 has a structure that can be divided into each other at the joint surface of the divided iron core 11 (corresponding to the cutting position P described later). Therefore, when the wound iron core 10 is used, for example, in a transformer or the like, it can be easily inserted into a coil (not shown) by dividing it into divided iron cores 11 at the cutting position P.

各分割鉄心11は、詳細は後述する図4にて説明するが、磁性材14を環状に巻回して形成された巻回鉄心11A(図4参照)を、所定の切断位置Pにて切断することにより概ねU字状に形成されている。そして、互いの分割鉄心11を切断位置Pにて接合することにより、コーナーが面取りされた略長方形の環状の巻鉄心10を形成する。 Each of the divided cores 11 will be described in detail in FIG. 4, which will be described later, but the wound core 11A (see FIG. 4) formed by winding the magnetic material 14 in an annular shape is cut at a predetermined cutting position P. As a result, it is formed in a U shape. Then, by joining the divided cores 11 to each other at the cutting position P, a substantially rectangular annular wound core 10 having chamfered corners is formed.

この巻鉄心10は、巻回により積層された状態の磁性材14の層間にレジン12(図2参照)を含浸して固化した含浸領域Sと、磁性材14の層間にレジン12を含浸しない非含浸領域とを設けている。
本実施形態の場合、含浸領域Sは、環状の巻鉄心10において、切断位置Pとなる箇所を挟んだ所定の範囲内にのみ設けられている。換言すると、環状の巻鉄心10において含浸領域Sを除く領域が、非含浸領域となっている。
In this wound iron core 10, the impregnated region S solidified by impregnating the layers of the magnetic material 14 in a state of being laminated by winding with the resin 12 (see FIG. 2) and the layers of the magnetic material 14 are not impregnated with the resin 12. An impregnated area is provided.
In the case of the present embodiment, the impregnation region S is provided only within a predetermined range of the annular wound iron core 10 sandwiching the portion to be the cutting position P. In other words, the region of the annular wound iron core 10 excluding the impregnated region S is the non-impregnated region.

より具体的には、図2に示すように、例えば図1のII−II線における含浸領域Sの断面では、磁性材14の層間にレジン12が含浸しており、磁性材14とレジン12とが交互に積層した状態となっている。このため、このレジン12が固化することにより、含浸領域Sにおいては、積層されている磁性材14は、強固にその形状および位置が固定されている。なお、図2では説明の簡略化のために積層端面11aにレジン12が存在しない状態を例示しているが、積層端面11aつまりは巻鉄心10の表面および裏面の防錆対策として積層端面11aをレジン12で覆う構成としてもよい。 More specifically, as shown in FIG. 2, for example, in the cross section of the impregnated region S in the line II-II of FIG. 1, the resin 12 is impregnated between the layers of the magnetic material 14, and the magnetic material 14 and the resin 12 Are alternately laminated. Therefore, as the resin 12 is solidified, the shape and position of the laminated magnetic material 14 are firmly fixed in the impregnated region S. Although the state in which the resin 12 does not exist on the laminated end surface 11a is illustrated in FIG. 2 for simplification of the description, the laminated end surface 11a, that is, the laminated end surface 11a is used as a rust preventive measure on the front surface and the back surface of the wound iron core 10. It may be covered with resin 12.

一方、図3に示すように、例えば図1のIII−III線における非含浸領域の断面では、磁性材14の層間にレジン12は存在していない。つまり、非含浸領域では、磁性材14の層間にレジンを含浸させていない。このため、非含浸領域においては、磁性材14は、その形状や位置のある程度の変動が許容される。また、非含浸領域では、磁性材14の積層端面11aつまりは磁性材14を製造した際の切断面が、コーティング材13によりコーティングすることにより防錆対策が施されている。 On the other hand, as shown in FIG. 3, for example, in the cross section of the non-impregnated region in lines III-III of FIG. 1, the resin 12 does not exist between the layers of the magnetic material 14. That is, in the non-impregnated region, the resin is not impregnated between the layers of the magnetic material 14. Therefore, in the non-impregnated region, the magnetic material 14 is allowed to fluctuate to some extent in its shape and position. Further, in the non-impregnated region, the laminated end surface 11a of the magnetic material 14, that is, the cut surface when the magnetic material 14 is manufactured is coated with the coating material 13 to prevent rust.

このコーティング材13は、レジン12よりも柔軟な材料であり、レジン12と比較して高い粘度を有する材料、換言すると、流動性が低くある程度の膜厚を形成可能であって磁性材14の層間に含浸し難い材料で構成されている。コーティング材13としては樹脂材料等が挙げられるが、例えば接着剤や防錆塗料等であってもよい。 The coating material 13 is a material that is more flexible than the resin 12, has a higher viscosity than the resin 12, in other words, has low fluidity and can form a certain film thickness, and is an interlayer of the magnetic material 14. It is made of a material that is difficult to impregnate. Examples of the coating material 13 include a resin material and the like, and for example, an adhesive or a rust preventive paint may be used.

次に、上記した構成の作用について説明する。
まず、近年の技術動向について説明する。例えば配電用の変圧器においては、国内で言えばいわゆるトップランナー制度の適用に代表されるように、世界的に高効率を求める規格や規制が定められる等、省エネおよび高効率化が強く求められている。中でも、鉄心に生じる損失である無負荷損(いわゆる鉄損)を低減する努力が求められており、各メーカは、素材や構造の改良により鉄損の改善に注力している。
Next, the operation of the above configuration will be described.
First, recent technological trends will be described. For example, in transformers for distribution, there is a strong demand for energy saving and high efficiency, such as the establishment of standards and regulations that require high efficiency worldwide, as represented by the application of the so-called Top Runner Program in Japan. There is. Above all, efforts are required to reduce no-load loss (so-called iron loss), which is a loss that occurs in the iron core, and each manufacturer is focusing on improving iron loss by improving materials and structures.

さて、鉄心を形成する際の磁性材として鉄系の非晶質材(アモルファス材)を用いる場合には、その磁性材は、一般的には溶融した原料を回転ロールに当てて急冷することにより製造されている。このため、磁性材は、素材の段階では数十ミクロン程度の薄い板状あるいはリボン状を成している。
そして、そのような薄い磁性材を変圧器等に用いるために、磁性材を巻回・積層し、レジン等で固化した鉄心を構成することが広く行われている。なお、磁性材としてナノ結晶材を薄板状に形成したものを用いる場合や、一般的なケイ素鋼を薄板状に形成したものを用いる場合も、同様の構成の鉄心を構成することが多い。
When an iron-based amorphous material (amorphous material) is used as the magnetic material for forming the iron core, the magnetic material is generally obtained by applying a molten raw material to a rotating roll to quench it. Manufactured. For this reason, the magnetic material has a thin plate shape or ribbon shape of about several tens of microns at the material stage.
Then, in order to use such a thin magnetic material for a transformer or the like, it is widely practiced to wind and laminate the magnetic material to form an iron core solidified with a resin or the like. When a nanocrystal material formed in a thin plate shape is used as the magnetic material, or when a general silicon steel formed in a thin plate shape is used, an iron core having the same structure is often formed.

さて、非晶質材やナノ結晶材で形成された磁性材は、層間にレジンを含浸する際や含浸したレジンが固化する際に、機械的な圧縮や曲がりなどの応力が発生する。そして、レジンが固化することによって磁性材の変形が規制されることにより、発生した応力は、そのまま残留応力として残存する。その結果、鉄心となった場合には、磁性材を巻回しただけの状態に比べて、鉄損や励磁電流が増加する。 By the way, in the magnetic material formed of an amorphous material or a nanocrystal material, stress such as mechanical compression or bending is generated when the resin is impregnated between the layers or when the impregnated resin is solidified. Then, the deformation of the magnetic material is regulated by the solidification of the resin, and the generated stress remains as a residual stress as it is. As a result, when the iron core is formed, the iron loss and the exciting current increase as compared with the state in which the magnetic material is simply wound.

以下、このような省エネおよび高効率化が強く求められている現状に対し、磁電流の増加を抑制することができる本実施形態の巻鉄心10について、その製造方法とともに説明する。
図4に示すように、巻鉄心10は、薄板状の磁性材14を巻回して巻回鉄心11Aを形成する巻回工程と、磁性材14の層間にレジン12を含浸して固化する含浸領域Sを設定する設定工程と、含浸領域Sにレジン12を含浸する含浸工程と、非含浸領域をコーティング材13によりコーティングするコーティング工程と、含浸領域Sにレジン12を含浸して固化する含浸工程と、レジン12が固化した状態において巻回鉄心11Aを含浸領域S内の所定の切断位置Pにて切断する切断工程と、を含む製造方法にて製造されている。
Hereinafter, the wound iron core 10 of the present embodiment, which can suppress an increase in magnetic current, will be described together with a manufacturing method thereof in response to the current situation where such energy saving and high efficiency are strongly required.
As shown in FIG. 4, the wound iron core 10 has a winding step of winding a thin plate-shaped magnetic material 14 to form a wound iron core 11A, and an impregnated region in which the resin 12 is impregnated between the layers of the magnetic material 14 and solidified. A setting step of setting S, an impregnation step of impregnating the impregnated region S with the resin 12, a coating step of coating the non-impregnated region with the coating material 13, and an impregnation step of impregnating the impregnated region S with the resin 12 and solidifying the impregnated region S. , The resin 12 is manufactured by a manufacturing method including a cutting step of cutting the wound iron core 11A at a predetermined cutting position P in the impregnated region S in a solidified state.

巻回工程では、薄板状の磁性材14を図示しない治具を用いて巻回することにより、磁性材14が環状に積層された状態の巻回鉄心11Aが形成される。なお、この巻回鉄心11Aは、切断位置Pにて切断されることにより、複数の分割鉄心11となる。 In the winding step, the thin plate-shaped magnetic material 14 is wound by using a jig (not shown) to form a wound iron core 11A in which the magnetic material 14 is laminated in an annular shape. The wound iron core 11A becomes a plurality of divided iron cores 11 by being cut at the cutting position P.

設定工程では、巻回鉄心11Aの所定の位置を、締結治具20により、磁性材14の厚さ方向つまりは積層方向に圧力を掛けながら、巻鉄心10を強固に締結する。これにより、締結治具20により締結されている部位では、磁性材14の層間が密に接触することになる。このため、次の含浸工程において含浸領域Sにレジン12を含浸させる際には、締結治具20を超えて含浸領域S外にレジン12が含浸することが抑制される。つまり、設定工程では、レジン12を含浸させる範囲である含浸領域Sを設定する。 In the setting step, the wound iron core 10 is firmly fastened at a predetermined position of the wound iron core 11A while applying pressure in the thickness direction, that is, the laminating direction of the magnetic material 14 by the fastening jig 20. As a result, the layers of the magnetic material 14 come into close contact with each other at the portion where the fastening jig 20 is fastened. Therefore, when the impregnated region S is impregnated with the resin 12 in the next impregnation step, it is suppressed that the resin 12 is impregnated outside the impregnated region S beyond the fastening jig 20. That is, in the setting step, the impregnation region S, which is the range in which the resin 12 is impregnated, is set.

また、設定工程では、本実施形態では破線にて示す切断位置Pとなる箇所を含む範囲、より厳密に言えば、切断位置Pとなる箇所を挟んだ所定の範囲が、含浸領域Sとして設定される。この所定の範囲は、本実施形態では、少なくとも巻回鉄心11Aを切断するのに必要な幅に設定されている。また、本実施形態では、所定の範囲は、であって、レジン12が巻回鉄心11AのR状のコーナーに到達しない範囲、換言すると、磁性材14を巻回する際に巻き締まりによる応力が発生し易いコーナーを除いた範囲に設定されている。 Further, in the setting step, in the present embodiment, a range including the portion to be the cutting position P indicated by the broken line, more strictly speaking, a predetermined range sandwiching the portion to be the cutting position P is set as the impregnation region S. To. In this embodiment, this predetermined range is set to at least the width required for cutting the wound iron core 11A. Further, in the present embodiment, the predetermined range is a range in which the resin 12 does not reach the R-shaped corner of the wound iron core 11A, in other words, the stress due to the winding tightening when winding the magnetic material 14 It is set in the range excluding the corners that are likely to occur.

含浸工程では、含浸領域Sにレジン12を含浸して固化する。本実施形態では、図示は省略するが、巻回鉄心11Aを横向きつまりは積層端面11aが重力方向に沿うように設置し、巻回鉄心11Aの上方から液状のレジン12を含浸領域Sにたらすことにより、磁性材14の層間にレジン12を含浸させている。なお、図4では、磁性材14の層間に含浸したレジン12をハッチングにて模式的に示している。 In the impregnation step, the impregnated region S is impregnated with the resin 12 and solidified. In the present embodiment, although not shown, the wound core 11A is installed sideways, that is, the laminated end surface 11a is installed along the direction of gravity, and the liquid resin 12 is poured into the impregnated region S from above the wound core 11A. The resin 12 is impregnated between the layers of the magnetic material 14. In FIG. 4, the resin 12 impregnated between the layers of the magnetic material 14 is schematically shown by hatching.

この場合、締結治具20により締結されている位置が含浸領域Sと非含浸領域との境界となる。すなわち、磁性材14の層間においては、締結治具20によって磁性材14同士が密に接触させられることによって含浸領域Sの外側へのレジン12の漏出が抑制される一方、積層端面11aにおいては、締結治具20が堤防として機能することによってコーティング材13が含浸領域S側に侵入することが防止される。
コーティング工程では、含浸領域Sを除く非含浸領域の積層端面11aを、コーティング材13でコーティングする。
In this case, the position where the fastening jig 20 is fastened is the boundary between the impregnated region S and the non-impregnated region. That is, between the layers of the magnetic material 14, the magnetic materials 14 are brought into close contact with each other by the fastening jig 20, so that the leakage of the resin 12 to the outside of the impregnated region S is suppressed, while the laminated end face 11a has the laminated end surface 11a. The fastening jig 20 functions as an embankment to prevent the coating material 13 from invading the impregnated region S side.
In the coating step, the laminated end face 11a of the non-impregnated region excluding the impregnated region S is coated with the coating material 13.

切断工程では、レジン12が固化した状態において、含浸領域S内の所定の切断位置Pにて巻回鉄心11Aを切断する。これにより、2つの分割鉄心11が形成される。そして、この分割鉄心11を切断位置Pにて互いに接合することにより、環状の巻鉄心10が形成される。なお、図示は省略するが、切断工程後には、切断面を水平研磨する研磨工程が行われている。 In the cutting step, the wound iron core 11A is cut at a predetermined cutting position P in the impregnation region S in a state where the resin 12 is solidified. As a result, two divided iron cores 11 are formed. Then, by joining the divided cores 11 to each other at the cutting position P, the annular wound core 10 is formed. Although not shown, a polishing step of horizontally polishing the cut surface is performed after the cutting step.

このような製造方法により、全体として環状に形成され、その一部に含浸領域Sが設けられてレジン12を含浸して固化した巻鉄心10が製造される。このような巻鉄心10は、従来のようにその全体をレジン12が固化したものや全体を接着剤等により固着したものに比べて、レジン12が固化している範囲が小さくなっている。 By such a manufacturing method, a wound iron core 10 is manufactured which is formed in a ring shape as a whole, an impregnated region S is provided in a part thereof, and the resin 12 is impregnated and solidified. The range in which the resin 12 is solidified is smaller than that in the case of such a wound iron core 10 in which the entire resin 12 is solidified or the entire core 10 is fixed by an adhesive or the like.

以上説明した巻鉄心10によれば、次のような効果を得ることができる。
巻鉄心10は、薄板状の磁性材14を積層して環状に形成したものであって、磁性材14の層間にレジン12を含浸して固化した含浸領域Sと、磁性材14の層間にレジン12を含浸しない非含浸領域とを設けている。つまり、巻鉄心10は、環状の一部に含浸領域Sが設けられ、その含浸領域Sでは磁性材14の層間にレジン12を含浸して固化している一方、含浸領域Sを除く部分ではレジン12を含浸させていない。
According to the wound iron core 10 described above, the following effects can be obtained.
The wound iron core 10 is formed by laminating thin plate-shaped magnetic materials 14 to form an annular shape. The impregnated region S solidified by impregnating the layers of the magnetic material 14 with the resin 12 and the resin between the layers of the magnetic material 14. A non-impregnated region not impregnated with 12 is provided. That is, the wound iron core 10 is provided with an impregnated region S in a part of the ring, and the impregnated region S is solidified by impregnating the resin 12 between the layers of the magnetic material 14, while the resin is solidified in the portion excluding the impregnated region S. 12 is not impregnated.

このため、巻鉄心10は、その全体にレジン12を含浸して固化した従来のものに比べると、レジン12の含浸および固化に伴って応力が発生する範囲が小さくなっている。さらに、巻鉄心10は、含浸領域Sを除いた部位にはレジン12を含浸させていないため、含浸領域Sを除いた部位では、磁性材14の変形がある程度許容される。 Therefore, the range in which stress is generated due to the impregnation and solidification of the resin 12 of the wound iron core 10 is smaller than that of the conventional one in which the entire core is impregnated with the resin 12 and solidified. Further, since the wound iron core 10 is not impregnated with the resin 12 in the portion excluding the impregnated region S, the magnetic material 14 is allowed to be deformed to some extent in the portion excluding the impregnated region S.

これにより、巻鉄心10は、レジン12を含浸・固化する際に発生する応力そのものを低減することができるとともに、レジン12が含浸されていない部位では磁性材14がある程度変形可能なため、発生した応力が残留応力として残存してしまうことを抑制することができる。したがって、鉄損や励磁電流の増加を抑制することができる。 As a result, the wound iron core 10 is generated because the stress itself generated when the resin 12 is impregnated and solidified can be reduced, and the magnetic material 14 can be deformed to some extent in the portion not impregnated with the resin 12. It is possible to prevent the stress from remaining as a residual stress. Therefore, it is possible to suppress iron loss and an increase in exciting current.

また、巻鉄心10は、所定の切断位置Pにて切断されていて分割可能な構造となっており、その切断位置Pは、含浸領域S内に設けられている。巻回鉄心11A(図4参照)を切断する場合、磁性材14が非常に薄いこと、また、例えば非晶質材は一般的に高硬度であることから、切断治具として砥石が使われることが多い。その場合、例えば巻鉄心10の表面例えば積層端面11aだけをレジン12で固化すると、内部の磁性材14が大きく変形してしまうおそれがある。 Further, the wound iron core 10 has a structure in which it is cut at a predetermined cutting position P and can be divided, and the cutting position P is provided in the impregnation region S. When cutting the wound iron core 11A (see FIG. 4), a grindstone is used as a cutting jig because the magnetic material 14 is very thin and, for example, an amorphous material generally has a high hardness. There are many. In that case, for example, if only the surface of the wound iron core 10, for example, the laminated end surface 11a is solidified with the resin 12, the magnetic material 14 inside may be significantly deformed.

そのため、切断位置Pを含浸領域Sとすることにより、含浸領域Sであれば磁性材14の層間にレジン12を含浸して固化していることから、砥石で切断する際の磁性材14の変形をある程度抑制することができる。したがって、応力の発生を抑制しつつ、また、切断後に磁性材14がバラバラにならないようにすることができ、製造時およびその後の組立時の作業性を向上させることができる。 Therefore, by setting the cutting position P as the impregnated region S, the resin 12 is impregnated between the layers of the magnetic material 14 and solidified in the impregnated region S, so that the magnetic material 14 is deformed when cut with a grindstone. Can be suppressed to some extent. Therefore, it is possible to suppress the generation of stress and prevent the magnetic material 14 from falling apart after cutting, and it is possible to improve workability during manufacturing and subsequent assembly.

巻鉄心10は、切断位置Pとなる箇所を挟んだ所定の範囲内にのみ、含浸領域Sを設けている。このとき、所定の範囲は、上記したように切断に必要な幅を少なくとも含んだ範囲に設定されている。これにより、レジン12を含浸・固化する際に応力が発生する部位を必要最小限に抑えることができ、鉄損や励磁電流の増加を抑制することができる。 The wound iron core 10 is provided with the impregnation region S only within a predetermined range sandwiching the portion to be the cutting position P. At this time, the predetermined range is set to a range including at least the width required for cutting as described above. As a result, the portion where stress is generated when the resin 12 is impregnated and solidified can be suppressed to the minimum necessary, and iron loss and an increase in exciting current can be suppressed.

巻鉄心10は、磁性材14として、非晶質材あるいはナノ結晶材を薄板状に形成したものを採用している。非晶質材は、高周波での鉄損が鉄心材として広く採用されているケイ素鋼板よりも小さいことから、高周波変圧器等に適している。また、ナノ結晶材も、高周波に特化した素材であるため、高周波変圧器等に適している。したがって、非晶質材あるいはナノ結晶材を採用することにより、変圧器の特性、特には高周波における特性を向上させることができる。 As the magnetic material 14, the wound iron core 10 uses an amorphous material or a nanocrystal material formed in a thin plate shape. Amorphous materials are suitable for high-frequency transformers and the like because iron loss at high frequencies is smaller than that of silicon steel plates that are widely used as iron core materials. Further, since the nanocrystal material is also a material specialized for high frequency, it is suitable for a high frequency transformer and the like. Therefore, by adopting an amorphous material or a nanocrystal material, the characteristics of the transformer, particularly the characteristics at high frequencies, can be improved.

巻鉄心10は、非含浸領域における磁性材14の積層端面11aを、レジン12よりも柔軟なコーティング材13によりコーティングしている。これにより、磁性材14の端面つまりは薄板状に形成する際の切断面がコーティングされ、錆の発生を防止することができる。また、巻鉄心10を環状に維持すること、つまりは、分割鉄心11を略U字状に維持することができる。 In the wound iron core 10, the laminated end surface 11a of the magnetic material 14 in the non-impregnated region is coated with a coating material 13 that is more flexible than the resin 12. As a result, the end surface of the magnetic material 14, that is, the cut surface when the magnetic material 14 is formed into a thin plate shape is coated, and the occurrence of rust can be prevented. Further, the wound iron core 10 can be maintained in an annular shape, that is, the divided iron core 11 can be maintained in a substantially U shape.

また、薄板状の磁性材14を巻回する巻回工程と、磁性材14の層間にレジン12を含浸して固化する含浸領域Sを設定する設定工程と、含浸領域Sにレジンを含浸する含浸工程と、レジン12が固化した状態において含浸領域S内の所定の切断位置Pにて巻回鉄心11Aを切断する切断工程と、を含む製造方法によって製造された巻鉄心10は、上記した鉄損や励磁電流の増加を抑制することができる等の効果を得ることができる。 Further, a winding step of winding the thin plate-shaped magnetic material 14, a setting step of setting an impregnated region S for impregnating and solidifying the resin 12 between the layers of the magnetic material 14, and an impregnation for impregnating the impregnated region S with the resin. The wound iron core 10 manufactured by a manufacturing method including a step and a cutting step of cutting the wound iron core 11A at a predetermined cutting position P in the impregnated region S in a solidified state of the resin 12 has the above-mentioned iron loss. It is possible to obtain effects such as suppressing an increase in the exciting current.

(その他の実施形態)
本発明は、上記した実施形態にのみ限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で各実施形態に示した構成や構造を任意に変形あるいは組み合わせることができる。
図2は、磁性材14とレジン12とが交互に積層した状態を例示するために磁性材14やレジン12の枚数やその厚み等を模式化して示しており、必ずしも厳密な形状を示している訳ではない。同様に、図3は、積層端面11aにコーティング材13が設けられている状態を例示するために磁性材14やコーティング材13の枚数や厚み等を模式化して示しており、必ずしも厳密な形状を示している訳ではない。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and the configurations and structures shown in the respective embodiments can be arbitrarily modified or combined without departing from the gist thereof.
FIG. 2 schematically shows the number of magnetic materials 14 and the resin 12 and their thicknesses in order to illustrate the state in which the magnetic materials 14 and the resins 12 are alternately laminated, and does not necessarily show the exact shape. Not a translation. Similarly, FIG. 3 schematically shows the number and thickness of the magnetic material 14 and the coating material 13 in order to illustrate the state in which the coating material 13 is provided on the laminated end surface 11a, and does not necessarily have a strict shape. It does not show.

含浸領域Sにレジン12を含浸させる手法は、実施形態に例示した手法に限定されるものではなく、磁性材14の層間にレジン12を含浸させることができれば、他の手法を用いてもよい。 The method of impregnating the impregnated region S with the resin 12 is not limited to the method exemplified in the embodiment, and another method may be used as long as the resin 12 can be impregnated between the layers of the magnetic material 14.

実施形態では含浸工程にてレジン12を固化することを例示したが、必ずしも含浸工程にてレジン12が固化するまで待機する必要は無く、レジン12が固化する時間を利用してコーティング工程を行ってもよい。 In the embodiment, it is illustrated that the resin 12 is solidified in the impregnation step, but it is not always necessary to wait until the resin 12 is solidified in the impregnation step, and the coating step is performed by utilizing the time for the resin 12 to solidify. May be good.

含浸工程において含浸領域Sを設定するのは、レジン12が不必要に広い範囲まで含浸してしまうことを抑制するためである。そのため、必ずしも締結治具20のギリギリまでレジン12を含浸させる必要はなく、逆に、レジン12が締結治具20を若干超える程度まで含浸しても大きな問題とはならない。すなわち、含浸領域Sは、切断工程において正しく切断することができる範囲が少なくとも設定されていればよい。 The impregnation region S is set in the impregnation step in order to prevent the resin 12 from being impregnated in an unnecessarily wide range. Therefore, it is not always necessary to impregnate the resin 12 to the limit of the fastening jig 20, and conversely, even if the resin 12 is impregnated to a extent slightly exceeding the fastening jig 20, it does not pose a big problem. That is, the impregnated region S may be at least set in a range that can be correctly cut in the cutting step.

実施形態ではレジン12が固化した後にコーティング工程を行うことを例示したが、コーティング工程は、上記したようにレジン12が固化する時間を利用して行ってもよいし、含浸工程の前に行ってもよいし、切断工程後に行ってもよい。ただし、切断工程後には分割鉄心11が広がる可能性があるため、ハンドリングを容易とするためには切断工程の前に行うことが好ましい。 In the embodiment, it is exemplified that the coating step is performed after the resin 12 is solidified, but the coating step may be performed by utilizing the time for the resin 12 to solidify as described above, or may be performed before the impregnation step. It may be performed after the cutting step. However, since the split iron core 11 may expand after the cutting step, it is preferable to perform the split iron core 11 before the cutting step in order to facilitate handling.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

図面中、10は巻鉄心、11は分割鉄心、11Aは巻回鉄心、11aは積層端面、12はレジン、13はコーティング材、14は磁性材、20は締結治具、Pは切断位置、Sは含浸領域を示す。 In the drawing, 10 is a wound core, 11 is a split core, 11A is a wound core, 11a is a laminated end face, 12 is a resin, 13 is a coating material, 14 is a magnetic material, 20 is a fastening jig, P is a cutting position, and S. Indicates the impregnated region.

Claims (3)

薄板状の磁性材を積層して環状に形成した巻鉄心であって、
前記磁性材の層間にレジンを含浸して固化した含浸領域と、前記磁性材の層間にレジンを含浸しない非含浸領域とを設け、
当該巻鉄心は、所定の切断位置にて切断されていて複数のU字状の分割鉄心に分割可能であり、
前記切断位置は、前記含浸領域内に設けられており、
前記非含浸領域における前記磁性材の積層端面は、レジンよりも柔軟なコーティング材によりコーティングされており、
前記含浸領域は、環状の巻鉄心において前記切断位置となる箇所を挟んだ所定の範囲内にのみ設けられていることを特徴とする巻鉄心。
It is a wound iron core formed by laminating thin plate-shaped magnetic materials into an annular shape.
An impregnated region solidified by impregnating resin between the layers of the magnetic material and a non-impregnated region not impregnated with resin are provided between the layers of the magnetic material.
The wound core is cut at a predetermined cutting position and can be divided into a plurality of U-shaped divided cores.
The cutting position is provided in the impregnated region and
The laminated end face of the magnetic material in the non-impregnated region is coated with a coating material that is more flexible than the resin .
The impregnated region is provided only within a predetermined range of the annular wound core with the portion to be the cutting position interposed therebetween .
前記磁性材は、非晶質材あるいはナノ結晶材を薄板状に形成したものであることを特徴とする請求項1記載の巻鉄心。The wound iron core according to claim 1, wherein the magnetic material is formed of an amorphous material or a nanocrystal material in a thin plate shape. 薄板状の磁性材を巻回した巻回鉄心を形成する巻回工程と、The winding process of forming a wound core by winding a thin plate-shaped magnetic material, and
前記磁性材の層間にレジンを含浸して固化する含浸領域と、前記レジンを含浸しない非含浸領域とを設定する設定工程と、A setting step of setting an impregnated region in which a resin is impregnated between layers of the magnetic material and solidified, and a non-impregnated region not impregnated with the resin.
環状の巻鉄心において切断位置となる箇所を挟んだ所定の範囲内にのみ設けられている前記含浸領域に、レジンを含浸する含浸工程と、An impregnation step of impregnating the impregnated region provided only within a predetermined range sandwiching a portion to be a cutting position in the annular wound iron core with a resin.
レジンが固化した状態において前記巻回鉄心を前記含浸領域内の所定の切断位置にて切断してU字状の分割鉄心に分割する切断工程と、A cutting step of cutting the wound core at a predetermined cutting position in the impregnated region and dividing the wound core into a U-shaped divided core in a state where the resin is solidified.
前記非含浸領域における前記磁性材の積層端面を、レジンよりも柔軟なコーティング材によりコーティングするコーティング工程と、A coating step of coating the laminated end face of the magnetic material in the non-impregnated region with a coating material more flexible than the resin.
を含むことを特徴とする巻鉄心の製造方法。A method for manufacturing a wound iron core, which comprises.
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