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JP7300366B2 - Stacked iron core applicable transformer and assembly method - Google Patents
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Description

本発明は積鉄心変圧器に関し、特にナノ結晶積鉄心変圧器に関する。 The present invention relates to stacked core transformers, and more particularly to nanocrystalline stacked core transformers.

近年、省エネルギー型変圧器用鉄心として、磁気損失が少なく磁気特性に優れたアモルファス磁性材料が使用されている。変圧器鉄心に用いるアモルファス薄帯は、磁性合金の溶融体を超急冷して製造するもので、磁気損失が非常に小さく、優れた磁気特性を備えている。しかし、鉄心を形成するアモルファス薄帯は、薄くて硬く、脆いという性質がある。そのため、厚さ約0.025mmの薄帯を何千枚も積層して形成しているものの、機械的強度、剛性が十分に得られず、珪素鋼板のように自立させることが困難である。また、アモルファス磁性材料は応力感度が高いため、応力を付与することにより、磁気損失が増加することも知られている。 In recent years, amorphous magnetic materials with low magnetic loss and excellent magnetic properties have been used as cores for energy-saving transformers. Amorphous ribbons used in transformer cores are manufactured by ultra-rapidly cooling molten magnetic alloys, and have very low magnetic loss and excellent magnetic properties. However, the amorphous ribbon that forms the iron core has the properties of being thin, hard, and brittle. For this reason, although thousands of strips with a thickness of about 0.025 mm are laminated, sufficient mechanical strength and rigidity cannot be obtained, and it is difficult to stand on its own like a silicon steel plate. It is also known that since amorphous magnetic materials have high stress sensitivity, the application of stress increases the magnetic loss.

一方、近年、磁気損失がアモルファス磁性材料の1/2以下という優れた磁気性能を有するナノ結晶材料に注目が集まっている。ナノ結晶材料はアモルファス薄帯を窒素またはアルゴン雰囲気中において結晶化温度以上で熱処理することにより、結晶粒径を10nm程度まで小さくすることで得られる。また、ナノ結晶薄帯は厚さ約0.018mmと極薄であり、アモルファス薄帯よりも脆いという性質があり、従来と同じように何千枚も積層して、鉄心を形成することは困難である。 On the other hand, in recent years, attention has been focused on nanocrystalline materials, which have excellent magnetic performance with magnetic loss less than half that of amorphous magnetic materials. A nanocrystalline material can be obtained by heat-treating an amorphous ribbon at a temperature higher than the crystallization temperature in a nitrogen or argon atmosphere to reduce the crystal grain size to about 10 nm. In addition, the nanocrystalline ribbon is extremely thin with a thickness of approximately 0.018 mm, and is more brittle than the amorphous ribbon. be.

アモルファス薄帯片を用いた積層磁心を作製する際のアモルファス薄帯片の取り扱い性及びアモルファス薄帯片を用いた積層磁心の組み立て作業を飛躍的に改善する磁心片及び磁心を提供するための技術として、特許文献1がある。特許文献1は、閉磁路を構成する複数の磁心ブロックを有し、磁心ブロックは、複数の磁心片の積層体であり、磁心片は、複数のアモルファス薄帯片が積層された積層構造と、積層構造の積層方向における少なくとも一方の端面に配置された電磁鋼板と、を含み、積層構造及び電磁鋼板が積層面で固定化された磁心、及び磁心片が開示されている。 Technology for providing a magnetic core piece and a magnetic core that dramatically improves the handling of an amorphous thin strip when manufacturing a laminated magnetic core using the amorphous thin strip and the assembly work of the laminated magnetic core using the amorphous thin strip As such, there is Patent Document 1. Patent Document 1 has a plurality of core blocks that form a closed magnetic circuit, the core block is a laminate of a plurality of core pieces, and the core piece has a laminated structure in which a plurality of amorphous thin ribbon pieces are laminated, Magnetic steel sheets are disposed on at least one end surface of the laminated structure in the lamination direction, and a magnetic core and a magnetic core piece are disclosed in which the laminated structure and the magnetic steel sheets are fixed on the laminated surface.

特開2018-60832号公報JP 2018-60832 A

特許文献1は、アモルファス薄帯により磁心を構成する技術について開示されているが、この技術をナノ結晶材に適用した場合、ナノ結晶積鉄心の機械的強度、剛性が十分に得られず、積鉄作業、ならびに挿し鉄作業が困難となる、という課題が考えられる。 Patent Literature 1 discloses a technique for constructing a magnetic core using an amorphous ribbon. There is a problem that iron work and insert iron work become difficult.

そこで、本発明は、積鉄心の機械的強度、剛性を確保し、積鉄心の組立性および作業性に優れた積鉄心変圧器を提供する。 Accordingly, the present invention provides a stacked core transformer that secures the mechanical strength and rigidity of the stacked core and is excellent in the assembling and workability of the stacked core.

上記課題を解決するために、例えば、特許請求の範囲に記載の構成を採用する。 In order to solve the above problems, for example, the configurations described in the claims are adopted.

本願明細書は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、積鉄心適用変圧器は、薄帯が積層された積層ブロックを積層した鉄心を備えた積鉄心変圧器であって、積層ブロックの積層方向に鉄心を挟み込む支持部材と、支持部材の対向面の一方に、積層ブロックの位置決めガイドと、を備える。 The specification of the present application includes a plurality of means for solving the above problems. To give one example, a laminated core transformer is a laminated core transformer having a core in which laminated blocks in which ribbons are laminated are laminated. and a support member for sandwiching the iron core in the stacking direction of the laminated block, and a positioning guide for the laminated block on one of the facing surfaces of the support member.

また、 again,

本発明によれば、積鉄心変圧器において、積鉄心の機械的強度、剛性を確保し、積鉄心の組立性と作業性を向上させることができる。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, in a stacked core transformer, it is possible to secure the mechanical strength and rigidity of the stacked core and improve the assemblability and workability of the stacked core.

実施例のナノ結晶積鉄心の支持構造を説明する斜視図である。FIG. 3 is a perspective view illustrating a support structure of a nanocrystalline core of an example; 実施例のナノ結晶積鉄心のU字状に組み立てた状態(積鉄作業)を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing a state in which the nanocrystalline laminated core of the example is assembled in a U shape (iron work). 実施例のナノ結晶積鉄心にコイルを挿入した状態を説明する斜視図である。FIG. 4 is a perspective view illustrating a state in which a coil is inserted into the nanocrystalline core of the example; 実施例のナノ結晶積鉄心を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the nanocrystal lamination core of an Example. 実施例のU字状の下部支持部材の正面図である。FIG. 4 is a front view of an example U-shaped lower support member; 実施例のナノ結晶薄帯の積層ブロックを積層する積鉄作業を説明する平面図である。FIG. 4 is a plan view for explaining a stacking operation of stacking laminated blocks of nanocrystalline ribbons of the example. 実施例のナノ結晶薄帯の積層ブロックの2層目を積層する積鉄作業を説明する平面図である。FIG. 10 is a plan view for explaining a stacking work of laminating the second layer of the laminated block of the nanocrystalline ribbon of the example. 実施例のナノ結晶積鉄心の挿し鉄作業を説明する斜視図である。FIG. 10 is a perspective view illustrating an inserting operation of the nanocrystalline core of the example. 実施例の位置決めガイドであるL字ガイドを説明する斜視図と正面図である。It is the perspective view and front view explaining the L-shaped guide which is a positioning guide of an Example. 実施例のナノ結晶積鉄心に用いる位置決めガイド(ガイドピン)を説明する斜視図及び正面図である。FIG. 4A is a perspective view and a front view illustrating a positioning guide (guide pin) used in the nanocrystalline core of the example. 実施例のナノ結晶積鉄心に用いる位置決めガイド(板金の曲げ加工ガイド)を説明する斜視図及び正面図である。FIG. 4A is a perspective view and a front view illustrating a positioning guide (sheet metal bending guide) used for the nanocrystalline core of the example. 実施例のナノ結晶薄帯の部分接着積層ブロックを説明する正面図及び側面図である。FIG. 2 is a front view and a side view illustrating a partially bonded laminated block of nanocrystalline ribbons of an example. 実施例のナノ結晶薄帯の部分接着積層ブロックの第一の変形例を説明する側面図である。FIG. 10 is a side view for explaining a first modification of the partially bonded laminated block of the nanocrystalline ribbon of the example. 実施例のナノ結晶薄帯の部分接着積層ブロックの第二の変形例を説明する側面図である。FIG. 10 is a side view for explaining a second modification of the partially bonded laminated block of the nanocrystalline ribbon of the example. 実施例のナノ結晶積鉄心において、部分接着積層ブロックの重なり方を説明する正面図である。FIG. 4 is a front view for explaining how partially bonded laminated blocks are overlapped in the nanocrystalline core of the example. 実施例のナノ結晶積鉄心において、部分接着積層ブロックの重なり方と、ナノ結晶積鉄心の締め付け位置を説明する側面図である。FIG. 4 is a side view for explaining how partially bonded laminated blocks are overlapped and the tightening position of the nanocrystal core in the nanocrystal core of the example. 実施例のナノ結晶積鉄心において、部分接着積層ブロックの非接着部の固定方法を説明する側面図である。FIG. 10 is a side view for explaining a method of fixing a non-bonded part of the partially bonded laminated block in the nanocrystalline core of the example.

以下、実施例を、図面を用いて説明する。 Examples will be described below with reference to the drawings.

実施例1では、ナノ結晶積鉄心の機械的強度、剛性を確保し、かつ組立性および作業性に優れたナノ結晶積鉄心変圧器の例を説明する。 In Example 1, an example of a nanocrystalline core transformer that secures the mechanical strength and rigidity of the nanocrystalline core and is excellent in assembly and workability will be described.

図1は、実施例のナノ結晶積鉄心の支持構造を説明する斜視図である。U字状の下部支持部材(当て板)1の隅に、位置決めガイドであるL字ガイド2a~2jを配置したものである。L字ガイド2a~2jの高さは鉄心の厚さに相当する。下部支持部材は、L字ガイドが配置され、左右の脚鉄5、3と下継鉄4とでU字状に一体に形成され、積層ブロック13(図2参照)を支持する。 FIG. 1 is a perspective view for explaining the support structure of the nanocrystalline core of the example. At the corners of a U-shaped lower support member (backing plate) 1, L-shaped guides 2a to 2j as positioning guides are arranged. The height of the L-shaped guides 2a-2j corresponds to the thickness of the iron core. The lower support member has an L-shaped guide, is integrally formed with left and right leg irons 5 and 3 and a lower yoke 4, and supports the laminated block 13 (see FIG. 2).

図2は、実施例1のナノ結晶積鉄心のU字状に組み立てた状態(積鉄作業)を示す斜視図である。ナノ結晶薄帯の積層ブロック13を、脚鉄(右側)3、下継鉄4、脚鉄(左側)5に対し、積層ブロックの幅寸法だけ交互に位置をずらしながら積層する。また、積層ブロック13をL字ガイド2a~2jで位置決めしながらU字状に組み立てる(積鉄作業)。支持部材は、L字ガイドが配置され、左右の脚鉄5、3と下継鉄4とでU字状に一体で、積層ブロック13を支持する下部支持部材1と、下部支持部材1に対向する上部支持部材6(図3参照)とを有する。積層ブロック13は、厚さ約0.018mmのナノ結晶薄帯を10枚程度積層したものである。但し、ナノ結晶薄帯の枚数は、これに限るものではなく、図2のように組み立て得るものであれば良い。また、積層ブロック13は、アモルファス薄帯を用いることもできる。 FIG. 2 is a perspective view showing a state in which the nanocrystal-laminated core of Example 1 is assembled in a U shape (laid iron work). Laminated blocks 13 of the nanocrystalline ribbon are laminated on the leg iron (right side) 3, the lower yoke iron 4, and the leg iron (left side) 5 while alternately shifting the positions by the width dimension of the laminated blocks. Also, the laminated blocks 13 are assembled in a U shape while being positioned by the L-shaped guides 2a to 2j (stacked iron work). The support member has an L-shaped guide, and the left and right leg irons 5 and 3 and the lower yoke iron 4 are integrated in a U-shape, and the lower support member 1 that supports the laminated block 13 faces the lower support member 1. and an upper support member 6 (see FIG. 3). The laminated block 13 is obtained by laminating about 10 nanocrystal ribbons having a thickness of about 0.018 mm. However, the number of nanocrystal ribbons is not limited to this, and any number that can be assembled as shown in FIG. 2 may be used. Moreover, the laminated block 13 can also use an amorphous ribbon.

図3は、U字状のナノ結晶積鉄心31を、上部支持部材(当て板)6で挟み込んで固定し、コイル20を2個、軸方向から挿入した状態を示す。脆弱なナノ結晶積鉄心31を、2枚の支持部材(当て板)で挟み込むことにより、機械的強度と、剛性を確保する。ナノ結晶積鉄心31は、積層ブロック13を積層ブロックの幅寸法だけずらしながら積層した部材である。 FIG. 3 shows a state in which a U-shaped nanocrystal-laminated core 31 is sandwiched and fixed between upper support members (backing plates) 6, and two coils 20 are inserted from the axial direction. Mechanical strength and rigidity are ensured by sandwiching the fragile nanocrystal core 31 between two supporting members (backing plates). The nanocrystal core 31 is a member in which the laminated blocks 13 are laminated while being shifted by the width dimension of the laminated blocks.

図4は、ナノ結晶積鉄心を説明する斜視図である。図4は、ナノ結晶薄帯の積層ブロック7を、積層ブロック13の幅寸法だけ交互に位置をずらしながらU字状のナノ結晶積鉄心31の空隙部に挿し込んで組み立てた状態(挿し鉄作業)を示す。これによりナノ結晶積鉄心変圧器30が完成する。 FIG. 4 is a perspective view illustrating a nanocrystal core. FIG. 4 shows a state in which the laminated blocks 7 of the nanocrystalline ribbon are inserted into the gaps of the U-shaped nanocrystalline core 31 while alternately shifting the positions by the width dimension of the laminated blocks 13 (insertion work). ). This completes the nanocrystal core transformer 30 .

ここで、U字状のナノ結晶積鉄心31の挿し鉄作業の詳細について説明する。 Here, details of the inserting operation of the U-shaped nanocrystal core 31 will be described.

図5は、U字状の下部支持部材(当て板)1の正面図である。L字ガイド2a~2jを位置決めガイドとして使うことにより、ナノ結晶薄帯の積層ブロック13(例えば、ナノ結晶薄帯を10枚積層して構成)の位置を精度良く組み立てることが可能であり、作業性も向上する。 FIG. 5 is a front view of the U-shaped lower support member (backing plate) 1. FIG. By using the L-shaped guides 2a to 2j as positioning guides, it is possible to accurately assemble the position of the laminated block 13 of the nanocrystalline ribbon (for example, configured by laminating 10 nanocrystalline ribbons). sexuality is also improved.

例えば、図6に示すように、ナノ結晶薄帯の積層ブロック13を積層する積鉄作業の1層目を、脚鉄(右側)3、下継鉄4、脚鉄(左側)5に対する順番で組み立てた場合、点線で示した上継鉄7は積鉄作業では本来、存在しないがあえて図示した。後の挿し鉄作業で、この空隙部21に、ナノ結晶薄帯積層ブロック7を挿し込む必要がある。 For example, as shown in FIG. 6, the first layer of the lamination work of laminating the laminated block 13 of the nanocrystalline ribbon is performed in the order of the leg iron (right side) 3, the lower yoke iron 4, and the leg iron (left side) 5. When assembled, the upper yoke 7 indicated by the dotted line does not originally exist in the piled-up work, but is purposely illustrated. It is necessary to insert the nanocrystal ribbon lamination block 7 into the gap 21 in the later inserting operation.

一方、積鉄作業の2層目では図7に示すように、積層ブロックの幅寸法だけずらす必要があり、脚鉄(右側)3’、下継鉄4’、脚鉄(左側)5’に対する順番で組み立てる。この場合、点線で示した上継鉄7’も積層ブロック13の幅寸法だけずれた位置に存在する必要があり、この点線部が空隙部となる。積鉄作業の3層目は1層目のくり返しである。積鉄作業の4層目は2層目のくり返しである。下部支持部材1は、L字ガイドが配置され、左右の脚鉄5、3と下継鉄4とでU字状に一体に構成され、積層ブロック13を支持する。積鉄作業は、下部支持部材1上に、積層ブロック13をL字ガイドによって、短手方向である幅分だけ長手方向に交互にずらされた状態で積層する。 On the other hand, as shown in FIG. 7, it is necessary to shift by the width dimension of the laminated block in the second layer of the piled iron work. Assemble in order. In this case, the upper yoke 7' indicated by the dotted line also needs to exist at a position shifted by the width dimension of the laminated block 13, and this dotted line portion becomes a gap. The third layer of piled iron work is a repetition of the first layer. The 4th layer of the stacked iron work is a repetition of the 2nd layer. The lower support member 1 is provided with an L-shaped guide, and is formed integrally with left and right leg irons 5 and 3 and a lower yoke 4 in a U-shape to support the laminated block 13 . In the stacking work, the stacked blocks 13 are stacked on the lower support member 1 by an L-shaped guide while being alternately shifted in the longitudinal direction by the width in the lateral direction.

このように、位置決めガイドに隣接する積層ブロック13同士は、位置決めガイドによって所定間隔(位置決めガイドであるL字ガイドの幅寸法)だけ、空けた状態で積層される。位置決めガイドにより所定間隔が精度良く保たれるので、鉄心の磁気性能を設計通り実現することができる。位置決めガイドに隣接する積層ブロック13は、間隔を空けずに積層した方が、一般的に磁気特性が優れると考えられる。しかしながら、積層ブロック13を精度よく積層することは困難であるため、所望の鉄心の磁気特性を得ることが困難である。そこで、発明者らは、位置決めガイドを用いることで精度よく積層ブロックを積層した。敢えて、位置決めガイドにより、隣接する積層ブロック13同士が所定間隔だけ隔てて積層することで、積層ブロックよく積層した鉄心を得ることができ、設計通りの磁気特性を有する鉄心を得ることができる。 In this way, the stacking blocks 13 adjacent to the positioning guide are stacked with a predetermined gap (the width dimension of the L-shaped guide serving as the positioning guide) left by the positioning guide. Since the positioning guides keep the predetermined distance with high accuracy, the magnetic performance of the iron core can be realized as designed. Laminated blocks 13 adjacent to the positioning guide are generally considered to have excellent magnetic properties when they are stacked with no space between them. However, since it is difficult to laminate the laminated blocks 13 with high accuracy, it is difficult to obtain the desired magnetic properties of the iron core. Therefore, the inventors stacked stacked blocks with high accuracy by using positioning guides. By daringly laminating adjacent laminated blocks 13 with a predetermined interval by a positioning guide, it is possible to obtain an iron core in which laminated blocks are well laminated and to obtain an iron core having magnetic characteristics as designed.

図8は、ナノ結晶積鉄心の挿し鉄作業を説明する斜視図である。図8に示すように、挿し鉄作業はナノ結晶薄帯の積層ブロック7を、積層ブロックの幅寸法だけ交互に位置をずらしながらU字状のナノ結晶積鉄心31の空隙部に挿し込んで組み立てる作業といえる。上継鉄を構成する積層ブロックを、左右の脚鉄5、3上に構成された積層ブロックの接続位置まで刺す。 FIG. 8 is a perspective view for explaining the inserting operation of the nanocrystalline core. As shown in FIG. 8, the inserting operation involves inserting the laminated blocks 7 of the nanocrystalline ribbon into the gaps of the U-shaped nanocrystalline laminated iron core 31 while alternately shifting the positions by the width of the laminated blocks. It can be called work. Laminated blocks constituting the upper yoke iron are stuck up to the connection position of the laminated blocks formed on the left and right leg irons 5 and 3. - 特許庁

図9は、位置決めガイドであるL字ガイド2aの斜視図と正面図である。L字ガイド2aは下部支持部材(当て板)1に配置されたL字の柱状構造であるため、ナノ結晶薄帯の積層ブロック(例えば、ナノ結晶薄帯を10枚積層して構成)を積層方向に支持することが可能である。L字ガイド2aは、所定の幅寸法71を有する。所定の幅寸法71は、鉄心の磁気特性や積層ブロック13の支持強度を考慮して、0.5mm程度とする。これにより、隣接する積層ブロック13同士を、所定間隔だけ、空けた状態で積層することができる。 FIG. 9 is a perspective view and a front view of an L-shaped guide 2a, which is a positioning guide. Since the L-shaped guide 2a has an L-shaped columnar structure arranged on the lower support member (backing plate) 1, laminated blocks of nanocrystalline ribbons (for example, 10 nanocrystalline ribbons are laminated) are stacked. Directional support is possible. The L-shaped guide 2a has a predetermined width dimension 71. As shown in FIG. The predetermined width dimension 71 is about 0.5 mm in consideration of the magnetic properties of the iron core and the support strength of the laminated block 13 . As a result, the adjacent laminated blocks 13 can be laminated with a predetermined gap therebetween.

図10は、L字ガイドの第一の変形例であり、ガイドピン8a、8bの斜視図と正面図である。ガイドピン8a、8bは、下部支持部材(当て板)1’に、直角に配置された2本の円柱状ピンであり、ナノ結晶薄帯積層ブロック(例えば、ナノ結晶薄帯を10枚積層して構成)を位置決めする。ガイドピン8aは、所定の直径(0.5mm程度)を有する。これにより、隣接する積層ブロック13同士を、所定間隔だけ空けた状態で積層することができる。 FIG. 10 shows a first modification of the L-shaped guide, showing a perspective view and a front view of guide pins 8a and 8b. The guide pins 8a and 8b are two cylindrical pins arranged at right angles to the lower support member (backing plate) 1', and are nanocrystalline ribbon laminated blocks (for example, ten nanocrystalline ribbons are laminated). configuration). The guide pin 8a has a predetermined diameter (about 0.5 mm). As a result, the adjacent laminated blocks 13 can be laminated with a predetermined gap therebetween.

図11は、L字ガイドの第二の変形例であり、曲げ加工ピン9a、9bの斜視図と正面図である。下部支持部材(当て板)1’’を板金曲げ加工することで曲げ加工ピン9a、9bを製作し、ナノ結晶薄帯の積層ブロック(例えば、ナノ結晶薄帯を10枚積層して構成)13を位置決めすることが可能である。曲げ加工ピン9aは、幅方向に所定の寸法(0.5mm程度)を有する。これにより、隣接する積層ブロック13同士を、所定間隔だけ空けた状態で積層することができる。 FIG. 11 shows a second modification of the L-shaped guide, showing a perspective view and a front view of bending pins 9a and 9b. Bending pins 9a and 9b are manufactured by bending a lower supporting member (backing plate) 1'', and a laminated block of nanocrystalline ribbons (for example, 10 laminated nanocrystalline ribbons) 13. can be positioned. The bending pin 9a has a predetermined dimension (about 0.5 mm) in the width direction. As a result, the adjacent laminated blocks 13 can be laminated with a predetermined gap therebetween.

以上説明した変形例を含むL字ガイドは、鉄心として磁気の乱れを防止し、必要な強度を得るため、ステンレス、アルミニウムなど非磁性の材料で構成することが望ましい。 The L-shaped guide including the modified examples described above is desirably made of a non-magnetic material such as stainless steel or aluminum in order to prevent disturbance of magnetism as an iron core and obtain necessary strength.

実施例2では、ナノ結晶積鉄心の機械的強度、剛性を確保できるナノ結晶積鉄心変圧器の例を説明する。 In a second embodiment, an example of a nanocrystalline core transformer capable of ensuring the mechanical strength and rigidity of the nanocrystalline core will be described.

図12は、部分接着積層ブロック10(例えば、ナノ結晶薄帯を10枚積層して構成)の正面図と側面図である。部分接着積層ブロック10は、薄帯層間に接着剤を介して、複数のナノ結晶薄帯11の長手方向両端部の一定長さが選択的に接着されている。ここで長手方向の接着寸法を所定の長さD2とすると、積層ブロックの幅寸法D1に対し、D1<D2となるように接着する。積層ブロック13は、長手方向両端部が薄帯及び接着剤の切断面となりナノ結晶薄帯の表面の欠けを防止することができる。なお、接着材12は機械的強度、剛性を確保するため、全体を接着してもよいし、スポット状に接着してもよいことはもちろんである。ナノ結晶薄帯の接着部は機械的強度、剛性が向上し、珪素鋼板のように自立させることができる。また、接着材に限らず、スポット溶接で薄帯層間を接合してもよい。ここで、複数のナノ結晶薄帯11の長手方向両端部を接着した別の効果として、積鉄作業において、部分接着積層ブロック10を、作業者が容易にハンドリングできる利点がある。 FIG. 12 is a front view and a side view of a partially bonded laminated block 10 (for example, configured by laminating ten nanocrystal strips). In the partially-bonded laminated block 10, a plurality of nanocrystalline ribbons 11 are selectively bonded to each other at both ends in the longitudinal direction by an adhesive between the ribbon layers. Assuming that the longitudinal bonding dimension is a predetermined length D2, the blocks are bonded such that D1<D2 with respect to the width dimension D1 of the laminated block. Both ends of the laminated block 13 in the longitudinal direction serve as cutting surfaces for the thin ribbon and the adhesive, so that chipping of the surface of the nanocrystalline ribbon can be prevented. In order to ensure mechanical strength and rigidity, the adhesive 12 may of course be adhered as a whole or may be adhered in spots. The bonded portion of the nanocrystalline ribbon has improved mechanical strength and rigidity, and can stand on its own like a silicon steel plate. In addition, the thin strip layers may be joined by spot welding instead of the adhesive. Here, as another effect of bonding both longitudinal ends of the plurality of nanocrystalline ribbons 11, there is an advantage that the worker can easily handle the partially bonded laminated block 10 in the iron stacking work.

図13は、部分接着積層ブロックの第一の変形例の側面図である。接着材12が部分接着積層ブロック13(例えば、ナノ結晶薄帯を10枚積層して構成)の表面にもあることが特徴である。つまり、積層ブロック13の薄帯11の表面に、接着材による層を有する。これは部分接着積層ブロックの製造する工程において、部分接着積層ブロックの両端部を切断する際に、ナノ結晶薄帯の表面の欠けを防止することができる。従って、ここで説明する部分接着積層ブロックの長手方向両端部は切断面となる。 FIG. 13 is a side view of a first variant of the partially bonded laminate block; It is characterized in that the adhesive 12 is also present on the surface of the partially-bonded laminate block 13 (for example, configured by laminating ten nanocrystal strips). In other words, the surface of the ribbon 11 of the laminated block 13 has an adhesive layer. This can prevent chipping of the surface of the nanocrystal ribbon when cutting both ends of the partially-bonded laminate block in the process of manufacturing the partially-bonded laminate block. Therefore, both ends in the longitudinal direction of the partially-bonded laminate block described here are cut surfaces.

図14は、部分接着積層ブロックの第ニの変形例の側面図である。アモルファス薄帯14を部分接着積層ブロック15の表面に配置したことが特徴である。これも部分接着積層ブロックの両端部を切断する際に、ナノ結晶薄帯の表面の欠けを防止する別の方法である。 FIG. 14 is a side view of a second variant of the partially bonded laminate block. A feature is that the amorphous ribbon 14 is arranged on the surface of the partially bonded laminated block 15 . This is also another method for preventing chipping of the surface of the nanocrystalline ribbon when cutting both ends of the partially bonded laminate block.

図15は、部分接着積層ブロック10を、積鉄作業でU字状に組み立てた状態を示す正面図であり(上部支持部材(当て板)6は図示せず)、部分接着積層ブロックの重なり方を説明する図である。 FIG. 15 is a front view showing a state in which the partially-bonded laminated blocks 10 are assembled in a U-shape (the upper support member (backing plate) 6 is not shown), and how the partially-bonded laminated blocks are stacked. It is a figure explaining.

図16は、その側面図であり、ナノ結晶積鉄心において、部分接着積層ブロックの重なり方と、ナノ結晶積鉄心の締め付け位置を説明する側面図である。図15、図16を用いて、ナノ結晶積鉄心における部分接着積層ブロック10の重なり方を説明する。前述した通り、部分接着積層ブロック10は、接着寸法D1、D2とすると、D1<D2の関係が成立する。積鉄作業後では、図15に示すように脚鉄(右側)において、部分接着積層ブロック10の接着範囲が一部重なっていることが確認できる。この重なり方は下継鉄、脚鉄(左側)においても同様である。ここで重なり部分の寸法は(D2-D1)となる。そこで図16に示すように、この重なり部分(D2-D1)は、接着剤が必ず存在する部分であるため、強度が高い。この重なり部分(D2-D1)を締め込むことにより、ナノ結晶積鉄心の機械的強度、剛性を向上させることができる。さらにこの重なり部分(D2-D1)は挿し鉄作業時において、挿し鉄のストッパとして機能する。 FIG. 16 is a side view of the nanocrystal core, and is a side view for explaining how the partially bonded laminated blocks overlap and the tightening position of the nanocrystal core. 15 and 16, how the partially bonded laminated blocks 10 are overlapped in the nanocrystalline core will be described. As described above, the partially bonded laminate block 10 satisfies the relationship D1<D2 when the bonding dimensions are D1 and D2. After the piled iron work, as shown in FIG. 15, it can be confirmed that the bonding range of the partially bonded laminated block 10 partially overlaps with the leg iron (right side). This overlapping manner is the same for the lower yoke iron and leg iron (left side). Here, the dimension of the overlapping portion is (D2-D1). Therefore, as shown in FIG. 16, this overlapping portion (D2-D1) is a portion where the adhesive always exists, and thus has a high strength. By tightening this overlapping portion (D2-D1), the mechanical strength and rigidity of the nanocrystalline core can be improved. Furthermore, this overlapping portion (D2-D1) functions as a stopper for the insert during the inserting operation.

実施例3では、ナノ結晶積鉄心において、非接着部の固定方法の例を説明する。
図17は部分接着積層ブロック10を、積鉄作業でU字状に組み立てた状態を示す側面図である。実施例のナノ結晶積鉄心において、部分接着積層ブロックの非接着部の固定方法を示している。
In Example 3, an example of a method for fixing non-bonded portions in a nanocrystalline core will be described.
FIG. 17 is a side view showing a state in which the partially-bonded laminated blocks 10 are assembled in a U-shape by stacking iron. 4 shows a method of fixing a non-bonded part of a partially bonded laminated block in a nanocrystalline core of an example.

前述した通り、部分接着積層ブロック10の重なり方から、中心部に非接着部が集中し、その部分でナノ結晶薄帯は固定されておらず、脆弱なままである。積層ブロックで接着剤によって接着されていない領域に対し、上部支持部材(当て板)6’に穴を空け、そこに圧入ピン16で、下部支持部材1の方向に締め込むことにより、部分接着積層ブロック10の非接着部を積層方向に固定する。これにより、ナノ結晶積鉄心の機械的強度、剛性を向上させることができる。また、図示していないが、上継鉄においても支持部材(当て板)を両側にあてがい、上記と同じように圧入ピンを締め込むことで固定できるのはもちろんである。 As described above, due to the way the partially bonded laminate blocks 10 are stacked, the non-bonded portion is concentrated in the central portion, and the nanocrystal ribbon is not fixed at that portion and remains fragile. A hole is made in the upper support member (backing plate) 6' for the area not adhered by the adhesive in the laminated block, and a press-fit pin 16 is tightened in the hole in the direction of the lower support member 1, thereby performing partial adhesion lamination. The non-bonded portion of the block 10 is fixed in the stacking direction. Thereby, the mechanical strength and rigidity of the nanocrystalline core can be improved. Although not shown, the upper yoke can also be fixed by applying support members (backing plates) to both sides and tightening the press-fitting pins in the same manner as described above.

以上、上述した実施例によれば、ナノ結晶積鉄心変圧器において、ナノ結晶積鉄心の機械的強度、剛性を確保し、積鉄心の組立性と作業性を向上させることができる。 As described above, according to the above-described embodiments, in the nanocrystal core transformer, the mechanical strength and rigidity of the nanocrystal core can be secured, and the assemblability and workability of the nanocrystal core can be improved.

1、1’、1’’ ・・・・・・・下部支持部材(当て板)
2a、2b、2c、2d、2e、
2f、2g、2h、2i、2j・・・・・L字ガイド
3 ・・・・・・・・・・・・・脚鉄(右側)
4 ・・・・・・・・・・・・・下継鉄
5 ・・・・・・・・・・・・・脚鉄(左側)
6、6’・・・・・・・・・・・上部支持部材(当て板)
7 ・・・・・・・・・・・・・上継鉄
8a、8b・・・・・・・・・・・ガイドピン
9a、9b・・・・・・・・・・・曲げ加工ピン
10、10’、10’’、10’’’・部分接着積層ブロック
11・・・・・・・・・・・・・ナノ結晶薄帯
12・・・・・・・・・・・・・接着材
13・・・・・・・・・・・・・部分接着積層ブロックの変形例
14・・・・・・・・・・・・・アモルファス薄帯
15・・・・・・・・・・・・・部分接着積層ブロックの変形例
16・・・・・・・・・・・・・圧入ピン
20・・・・・・・・・・・・・コイル
30・・・・・・・・・・・・・ナノ結晶積鉄心変圧器
1, 1', 1'' ・・・・・・・・Lower support member (backing plate)
2a, 2b, 2c, 2d, 2e,
2f, 2g, 2h, 2i, 2j・・・L-shaped guide
3 ・・・・・・・・・・・・・・Legs (Right side)
4 ・・・・・・・・・・・・・・Lower iron
5 ・・・・・・・・・・・・・・Legs (left side)
6, 6'・・・・・・・・Upper support member (backing plate)
7 ・・・・・・・・・・・・Overpass iron
8a, 8b・・・・・・・・・・・・Guide pin
9a, 9b・・・・・・・・Bending pin
10, 10', 10'', 10'''/Partially bonded laminate block
11・・・・・・・・・・・・Nanocrystalline Ribbon
12・・・・・・・・・・・・Adhesive
13・・・・・・・・・・・・・・・Modified example of partially bonded laminated block
14・・・・・・・・・・・・Amorphous ribbon
15・・・・・・・・・・・・・・・Modified example of partially bonded laminated block
16・・・・・・・・・・・・Press fitting pin
20・・・・・・・・・・・・Coil
30・・・・・・・・・・・・Nanocrystalline core transformer

Claims (9)

薄帯が積層された積層ブロックを積層した鉄心を備えた積鉄心変圧器であって、
前記薄帯は、ナノ結晶であり、
前記積鉄心変圧器は、
前記積層ブロックの積層方向に前記鉄心を挟み込む支持部材と、
前記支持部材の対向面の一方に、前記積層ブロックの位置決めガイドと、を備え
前記位置決めガイドに隣接する前記積層ブロック同士が、所定間隔だけ空けた状態で積層されている
ことを特徴とする積鉄心変圧器。
A laminated core transformer having a core in which laminated blocks in which ribbons are laminated are laminated,
The ribbon is a nanocrystal,
The stacked core transformer is
a supporting member that sandwiches the iron core in the lamination direction of the laminated blocks;
a positioning guide for the laminated block on one of the facing surfaces of the support member ;
The laminated blocks adjacent to the positioning guide are laminated with a predetermined interval therebetween.
A stacked core transformer characterized by:
ナノ結晶の薄帯が積層された積層ブロックを積層した鉄心を備えた積鉄心変圧器であって、
前記鉄心を前記積層ブロックの積層方向に挟み込む支持部材と、
前記支持部材の対向面の一方に、前記積層ブロックの位置決めガイドと、を備え、
前記支持部材は、
前記位置決めガイドが配置され、左右の脚鉄と下継鉄とでU字状に一体に形成され、前記積層ブロックを支持する下部支持部材と、
前記下部支持部材に対向する上部支持部材と、を有し、
前記積層ブロックの薄帯は、長手方向両端部の一定長さが、接着剤により選択的に接着されている
ことを特徴とする積鉄心変圧器。
A stacked core transformer including a core in which laminated blocks in which nanocrystalline ribbons are laminated are laminated,
a supporting member that sandwiches the core in the stacking direction of the laminated block;
a positioning guide for the laminated block on one of the facing surfaces of the support member;
The support member is
a lower support member on which the positioning guide is arranged, which is integrally formed in a U shape by the left and right leg irons and the lower yoke, and which supports the laminated block;
an upper support member facing the lower support member ;
The thin strip of the laminated block is selectively adhered with an adhesive to a predetermined length at both ends in the longitudinal direction ,
A stacked core transformer characterized by:
請求項2に記載の積鉄心変圧器において、
前記位置決めガイドは、ステンレスあるいはアルミニウム非磁性である、
ことを特徴とする積鉄心変圧器。
In the stacked core transformer according to claim 2 ,
The positioning guide is non-magnetic made of stainless steel or aluminum,
A stacked core transformer characterized by:
請求項2に記載の積鉄心変圧器において、
前記積層ブロックの薄帯は、短手方向である幅分(D1)よりも長手方向に長く、積層方向に所定長さ(D2)接着され、
前記積層ブロックは、前記短手方向である幅分(D1)だけ前記長手方向に交互にずらされた状態で積層され、
上継鉄を構成する積層ブロックは、前記左右の脚鉄上に構成された積層ブロックの接続位置まで刺さっている、
ことを特徴とする積鉄心変圧器。
In the stacked core transformer according to claim 2 ,
The ribbon of the laminated block is longer in the longitudinal direction than the width (D1) in the lateral direction, and is bonded with a predetermined length (D2) in the lamination direction,
The laminated blocks are laminated while being alternately shifted in the longitudinal direction by a width (D1) in the lateral direction,
The laminated blocks forming the upper yoke are stuck up to the connection position of the laminated blocks formed on the left and right leg irons.
A stacked core transformer characterized by:
請求項2に記載の積鉄心変圧器において、
前記積層ブロックで前記接着剤によって接着されていない領域を、前記下部支持部材の方向に前記上部支持部材に設けた穴から締め込む圧入ピンと、を有する
ことを特徴とする積鉄心変圧器。
In the stacked core transformer according to claim 2 ,
and a press-fit pin for tightening a region of the laminated block that is not bonded by the adhesive through a hole provided in the upper support member in the direction of the lower support member.
請求項2に記載の積鉄心変圧器において、
前記積層ブロックは、長手方向両端部に薄帯及び接着剤の切断面がある
ことを特徴とする積鉄心変圧器。
In the stacked core transformer according to claim 2 ,
A laminated core transformer, wherein the laminated block has cut surfaces of the ribbon and the adhesive at both ends in the longitudinal direction.
請求項6に記載の積鉄心変圧器において、
前記積層ブロックの前記薄帯の表面に、接着材による層を有する、
ことを特徴とする積鉄心変圧器。
In the stacked core transformer according to claim 6 ,
An adhesive layer is provided on the surface of the ribbon of the laminated block,
A stacked core transformer characterized by:
請求項6に記載の積鉄心変圧器において、
前記積層ブロックは、前記薄帯をアモルファス薄帯で挟み込んでいる、
ことを特徴とする積鉄心変圧器。
In the stacked core transformer according to claim 6 ,
The laminated block sandwiches the ribbon between amorphous ribbons.
A stacked core transformer characterized by:
ナノ結晶の薄帯が積層された積層ブロックを積層した鉄心を備えた積鉄心変圧器の組み立て方法であって、
前記積層ブロックの薄帯は、短手方向である幅分(D1)よりも長手方向に長く、積層方向に所定長さ(D2)接着し、
位置決めガイドが配置され、左右の脚鉄と下継鉄とでU字状に一体に形成された前記積層ブロックを支持する下部支持部材上に、前記積層ブロックを前記位置決めガイドによって、前記短手方向である幅分(D1)だけ前記長手方向に交互にずらされた状態で積層し、
上継鉄を構成する積層ブロックを、前記左右の脚鉄上に構成された積層ブロックの接続位置まで刺す、
ことを特徴とする積鉄心変圧器の組み立て方法。
A method for assembling a laminated core transformer having a core in which laminated blocks laminated with nanocrystalline ribbons are laminated,
The ribbon of the laminated block is longer in the longitudinal direction than the width (D1) in the lateral direction and is adhered with a predetermined length (D2) in the lamination direction,
Positioning guides are arranged on a lower support member that supports the laminated block integrally formed in a U-shape by left and right leg irons and a lower yoke, and the laminated block is moved in the lateral direction by the positioning guides. laminated in a state alternately shifted in the longitudinal direction by the width (D1),
Laminated blocks constituting the upper yoke iron are pierced to the connection position of the laminated blocks formed on the left and right leg irons;
A method for assembling a multi-core transformer, characterized by:
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