以下、本発明の実施例につき、図面を用� ��て説明する。

 図1~図7は、本発明の実施例の説明図であ� ��。図1は、本発明の製造技術による変圧器鉄 心を用いた変圧器の構成例を示す図、図2は� �本発明の製造技術による変圧器鉄心の磁性� �のつなぎ部の説明図、図3は、本発明の変圧� ��鉄心の製造装置の構成例を示す図、図4は、 図3の変圧器鉄心の製造装置におけるずらし� �調整手段の説明図、図5は、図3の変圧器鉄心 の製造装置における第2の重ね手段の説明図� �図6は、図3の変圧器鉄心の製造装置における 環状化手段の説明図、図7は、本発明の変圧� �鉄心の製造装置の他の構成例を示す図であ� �。

 図1において、2000は変圧器、1は、薄板(シー ト)状の磁性材としての例えば厚さが約25μmの アモルファス材(以下、アモルファスシート� �という)が複数枚積層されて成り、変圧器2000 の磁気回路を形成する環状の鉄心、2a、2bは� �れぞれ、鉄心1を励磁するコイル、20は、複� �のアモルファスシート材が積層されて1ブロ� ��クとされた積層体(以下、ブロック状積層体 という)のそれぞれが形成するつなぎ部、20 _A は、該つなぎ部20のうちの1つである。複数の つなぎ部20は、鉄心の厚さ方向(±Z軸方向)に� �いに隣接したものどうしが、鉄心1の周方向( 図1では±X軸方向)に互いにずれて配され、異� ��る位置となるようにされている。それぞれ� ��つなぎ部20内においても、個々のアモルフ� �スシート材のつなぎ部すなわちアモルファ� �シート材1枚毎の先端部と終端部との間のつ� ��ぎ部は、互いに隣接したものどうし(個々の アモルファスシート材どうし)が、鉄心1の周� ��向(±X軸方向)に互いに異なる位置となるよ� �にされている。
  以下、説明中で用いる図1の構成における� ��成要素には、図1の場合と同じ符号を付して 用いる。

 図2は、図1の鉄心1を構成している1つのブロ ック状積層体におけるつなぎ部20 _A 内の状態を示す図である。
  図2において、10 _A は、ブロック状積層体、10a~10eはそれぞれ、� �ロック状積層体10 _A を構成する厚さが約0.025×10 ^-3 mのアモルファスシート材、10a ₁ は、アモルファスシート材10aの先端部、10a ₂ は、アモルファスシート材10aの終端部、g _a は、先端部10a ₁ と終端部10a ₂ の間に形成されるギャップである。本図2の� �成は、アモルファスシート材10a~10eがそれぞ� ��、その先端部の端面(先端面)と、終端部の� �面(終端面)とが、ギャップを隔てて対向状態 で突き合わされている場合である。該ギャッ プは、いずれのアモルファスシート材におい ても、各アモルファスシート材が形成する磁 気回路における磁気抵抗の増大と磁束の漏洩 とを抑えられる小さい値とされ、ゼロであっ てもよい。以下、アモルファスシート材の先 端面と終端面とが突き合わされている部分を 突き合わせ部という。ブロック状積層体10 _A において、アモルファスシート材10a~10eは、� �なる長さを有し、アモルファスシート材10a� �10b、10c、10d、10eの順に長くされ、最も短い� �モルファスシート材10aが環状鉄心1の内周側� ��、最も長いアモルファスシート材10eが外周� ��側に配されているものとする。本発明にお� ��ては、アモルファスシート材10a~10eがそれぞ れ、その先端部と、終端部とが互いに重なり 合う(ラップする)ように、該両端部を互いに� ��ね合わせてもよい。この場合は、該重ね合� ��せた部分を重ね合わせ部という。
  以下、説明中で用いる図2の構成における� ��成要素には、図2の場合と同じ符号を付して 用いる。

 図3は、本発明の変圧器鉄心の製造装置の構 成例を示す図である。本構成例は、複数の巻 装体から引き出された複数の薄板状の磁性材 の平面の正投影が互いに重なるようにした場 合の例である。
  図3において、1000は、変圧器鉄心1の製造� �置、100は、磁性材としての約25μmの薄板状の アモルファスシート材がフープ状に巻かれた 複数の巻装体のそれぞれを支持する支持手段 としての巻装体支持部、150a~150dは、約0.025×10 ^-3 mの薄板状のアモルファスシート材がフープ� �に巻かれた巻装体、101a~101dは、巻装体150a~150 dを回転可能な状態で支持するリール部、11a~1 1dは、巻装体150a~150dから引き出されたアモル� ��ァスシート材、180は、引き出されたアモル� ��ァスシート材11a~11dに当接し、アモルファス シート材11a~11dに張力を発生させるローラ、20 0は、上記引き出された複数のアモルファス� �ート材11a~11dを予め設定された位置で略同時� ��切断し、異なった長さの複数の薄板状のア� ��ルファスシート材を形成する切断手段、201a ~201dは、切断手段200内においてアモルファス� ��ート材11a~11dを切断し短冊状のアモルファス シート材にするカッター部、300は、上記複数 の巻装体150a~150dのそれぞれから、それぞれの アモルファスシート材11a~11dを予め設定され� �長さ分だけ引き出す引出し手段としての引� �出し部、301a~301dはそれぞれ、引き出し部300� �において、アモルファスシート材11a~11dの先� ��部を把持する把持部、302a~302dはそれぞれ、� ��き出し部300内において、把持部301a~301dを、� ��アモルファスシート材11a~11dが引き出される 方向に移動変位させる駆動部、400は、上記切 断された複数の短冊状のアモルファスシート 材をその長さの順に積層し(重ね合わせ)、そ� ��ぞれの長さ方向の一方の端部の端面(先端面 または後端面)を互いに揃え、他方の端部の� �面(後端面または先端面)を互いにずらした状 態、または、該両端部の端面(先端面及び後� �面)をともにずらした状態にして、ブロック� ��積層体を形成する第1の重ね手段としての第 1の重ね部、500は、上記形成したブロック状� �層体内の上記複数のアモルファスシート材� �相互間のずらし量すなわちアモルファスシ� �ト材の先端面と後端面のそれぞれの位置の� �らし量を予め設定した量に調整するずらし� �調整手段としてのずらし量調整部、600は、� �らし量が調整された複数のブロック状積層� �を、その長さの順に積み重ねる第2の重ね手� ��としての第2の重ね部、700は、上記複数のブ ロック状積層体が積み重ねられて成る積層体 を、長さの長いブロック状積層体を外周側に 、短いブロック状積層体を内周側にして巻芯 に巻き付け、それぞれのアモルファスシート 材の両端部を互いに突合わせまたは重ね合わ せ、該突合わせ部または重ね合わせ部が隣接 するアモルファスシート材層間で周方向の異 なる位置にあるようにして環状化する環状化 手段としての環状化部、900は、上記巻装体支 持部100、上記切断手段200、上記引き出し部300 、上記第1の重ね部400、上記ずらし量調整部50 0及び上記第2の重ね部600を制御する制御部、8 00は、上記環状化された積層体(複数のブロッ ク状積層体から成る)を予め設定された温度� �び時間で加熱して熱処理を行う熱処理部で� �る。図3において、鉄心1の製造装置1000は、� �記巻装体支持部100、上記切断手段200、上記� �き出し部300、上記第1の重ね部400、上記ずら� ��量調整部500、上記第2の重ね部600、上記環状 化部及び上記制御部900を備えて構成される。

 上記ずらし量調整部500では、端部固定部� ��より、上記ブロック状積層体を構成するア� ��ルファスシート材のうち最外部の2枚のアモ ルファスシート材それぞれの一方の端部側の 表面を押し該ブロック状積層体に対し積層方 向に圧縮力を作用させ該ブロック状積層体の 端部を固定した状態で、曲げ部により、該端 部固定部を移動変位させ、該ブロック状積層 体を、長さの長いアモルファスシート材が外 周側、短いアモルファスシート材が内周側と なるようにして予め設定した曲率で曲げ、さ らに、中間部固定部により、該曲げられた該 ブロック状積層体の長さ方向の中間部で該積 層体に対し磁性材積層方向に圧縮力を作用さ せ、その後、該中間部固定部で該積層体に圧 縮力を作用させたまま、上記端部固定部によ る該積層体の端部固定を解放するとともに、 該端部固定部を移動変位させて、該積層体の 上記曲げの曲率を減少させ、該積層体内の上 記複数のアモルファスシート材の相互間のず らし量を予め設定した量に調整する。

 上記図3の構成において、鉄心1は、以下の� �テップを経て製造される。すなわち、
  (1)引き出し部300により、アモルファスシ� �ト材がフープ状に巻かれた複数の巻装体150a~ 150dのそれぞれから、それぞれのアモルファ� �シート材を予め設定されたそれぞれの長さ� �引き出す。
  (2)上記引き出された複数のアモルファス� �ート材を、切断手段200により、予め設定さ� �た位置で略同時に切断し、異なった長さの� �数の薄板状のアモルファスシート材
を形成する。
  (3)第1の重ね部400により、上記切断された� ��数のアモルファスシート材を長さの順に積� ��し、それぞれの長さ方向の一方の端部の端� ��を互いに揃え、他方の端部の端面を互いに� ��らした状態、または、該両端部の端面をと� ��にずらした状態にしてブロック状積層体を� ��成する。
  (4)ずらし量調整部500において、上記ブロ� �ク状積層体のアモルファスシート材のうち� �外部の2枚のアモルファスシート材それぞれ� ��上記一方の端部側の表面を押し該ブロック� ��積層体に対しアモルファスシート材の積層� ��向に圧縮力を作用させ該ブロック状積層体� ��端部を端部固定部で固定する。
  (5)ずらし量調整部500において、上記端部� �定部を移動変位させ、上記ブロック状積層� �を、長さの長いアモルファスシート材が外� �側、短いアモルファスシート材が内周側と� �るようにして予め設定した曲率で曲げる。
  (6)ずらし量調整部500において、上記曲げ� �れた上記ブロック状積層体の長さ方向の中� �部で該ブロック状積層体に対し磁性材積層� �向に圧縮力を中間部固定部によって作用さ� �る。
  (7)ずらし量調整部500において、上記中間� �固定部で上記ブロック状積層体に圧縮力を� �用させたまま、上記端部固定部による該ブ� �ック状積層体の端部固定を解放するととも� �、該端部固定部を移動変位させて、該ブロ� �ク状積層体の上記曲げの曲率を減少させ、� �ブロック状積層体内の上記複数のアモルフ� �スシート材の相互間のずらし量を予め設定� �た量に調整する。
  (8)第2の重ね部600により、上記ずらし量が� ��整された複数のブロック状積層体を、その� ��さの順に積み重ねる。
  (9)環状化部700により、上記複数のブロッ� �状積層体が積み重ねられて成る積層体を、� �さの長いブロック状積層体を外周側に、短� �ブロック状積層体を内周側にして巻芯に巻� �付け、それぞれのアモルファスシート材の� �端部を互いに突合わせまたは重ね合わせ、� �突合わせ部または重ね合わせ部が隣接する� �モルファスシート材層間で周方向の異なる� �置にあるようにして環状化する。
  (10)上記環状化された積層体を、熱処理部8 00において、予め設定された温度及び時間で� ��熱して熱処理を行う。該熱処理は磁場内で� ��う。
  以下、説明中で用いる図3の構成における� ��成要素には、図3の場合と同じ符号を付して 用いる。

 図4は、図3の製造装置1000におけるずらし量� ��整部500の説明図である。
  図4において、501 _A は、ずらし量調整部500内において、厚さが約 0.025×10 ^-3 mのアモルファスシート材10a~10eが積層されて� ��るブロック状積層体10 _A の最外部の2枚のアモルファスシート材10a、10 eそれぞれの一方の端部10a ₁ 、10e ₁ 側の表面を押し該ブロック状積層体に対しア モルファスシート材の積層方向に圧縮力を作 用させ該ブロック状積層体の端部を固定する 端部固定部、502 _A1 、502 _A2 はそれぞれ、ずらし量調整部500内において、 曲げられた上記ブロック状積層体10 _A の長さ方向の中間部で該ブロック状積層体10 _A に対しアモルファスシート材積層方向に圧縮 力を作用させる中間部固定部、10 _Ae1 は、ブロック状積層体10 _A の、端部固定部501 _A によって固定されるブロック状積層体10 _A の端部の端面、10 _Ae2 は、ブロック状積層体10 _A の、もう一方の端部の端面である。

 図4において、(a)は、アモルファスシート材 10a~10eが長さの順(長さの長い順:10e、10d、10c、 10b、10aの順、または長さの短い順:10a、10b、10 c、10d、10eの順)に積層され、かつ、一方の端� ��の端面10 _Ae1 が互いに揃えられ、他方の端部の端面10 _Ae2 が互いにずらされたブロック状積層体10 _A の、該端面10 _Ae1 の端部を端部固定部501 _A で固定したときの状態を示し、(b)は、上記端 部固定部501 _A を移動変位させ、上記ブロック状積層体10 _A を、長さの長いアモルファスシート材10eが外 周側、短いアモルファスシート材10aが内周側 となるようにして予め設定した曲率で曲げ、 かつ、該曲げられたブロック状積層体10 _A の長さ方向の中間部(例えば両端部間の中央� �位置)で該ブロック状積層体10 _A に対しアモルファスシート材積層方向に圧縮 力を中間部固定部502 _A1 、502 _A2 によって作用させたときの状態を示し、(c)は 、中間部固定部502 _A1 、502 _A2 でブロック状積層体10 _A に圧縮力を作用させたまま、上記端部固定部 501 _A による該ブロック状積層体10 _A の端部固定を解放するとともに、該端部固定 部501 _A を、該ブロック状積層体10 _A の曲率を減らす方向に移動変位させて、該ブ ロック状積層体10 _A の上記曲げをなくして直線状にし、該ブロッ ク状積層体10 _A 内の複数のアモルファスシート材10a~10e相互� �のずらし量を予め設定した量に調整したと� �の状態を示す図である。上記(b)の状態にお� �ては、アモルファスシート材10eが、上記曲� �による曲率半径が最大となるため、該曲げ� �よって最も大きく引張られ、端面10 _Ae1 側に最も大きく移動し(ずれ)、反対に、アモ� ��ファスシート材10aは、上記曲げによる曲率� ��径が最小となるため、該曲げによって最も� ��さく引張られ、端面10 _Ae1 側に最も小さく移動する(ずれる)。移動後、� ��間部固定部502 _A1 、502 _A2 によって、アモルファスシート材10a~10e相互� �のずれ状態が保持される。また、ブロック� �積層体10 _A が直線状に復帰された(c)の状態においては、 端面10 _Ae1 側にもずれが発生する。すなわち、(a)の状態 における端面10 _Ae2 側におけるずれ量が、(b)の曲げによって、(c) のように、端面10 _Ae1 側と端面10 _Ae2 側とに分割されたことになる。
  以下、説明中で用いる図4の構成における� ��成要素には、図4の場合と同じ符号を付して 用いる。

 図5は、図3の変圧器鉄心の製造装置1000にお� ��る第2の重ね部600の説明図である。
  図5において、10 _A 、10 _B 、10 _C はそれぞれ、ずらし量調整部500によって、図 4(c)のような状態に形成されたブロック状積� �体であり、10 _C は、その長さが最も長く、10 _A は、その長さが最も短く、10 _B の長さは、10 _C と10 _A の中間である。第2の重ね部600は、ずらし量� �調整された複数のブロック状積層体10 _A 、10 _B 、10 _C は、その長さの順に積み重ねられる。10は、� ��ロック状積層体10 _A 、10 _B 、10 _C が、その長さの順に積み重ねられて成る積層 体である。積層体10において、ブロック状積� ��体10 _A 、10 _B 、10 _C 相互間を±X軸方向にずらす量は、該積層体10� ��環状化されたとき、それぞれのアモルファ� ��シート材の両端部の突合わせ部または重ね� ��わせ部が隣接するアモルファスシート材層� ��で周方向の異なる位置となるようにしたず� ��し量である。
  以下、説明中で用いる図5の構成における� ��成要素には、図5の場合と同じ符号を付して 用いる。

 図6は、図3の変圧器鉄心の製造装置1000にお� ��る環状化部700の説明図である。
  図6において、701は、積層体10が巻き付け� �れる巻芯である。環状化部700においては、� �記複数のブロック状積層体10 _A 、10 _B 、10 _C が積み重ねられて成る積層体10を、長さの長� ��ブロック状積層体10 _C を外周側に、短いブロック状積層体10 _A を内周側にして巻芯701に巻き付け、それぞれ のアモルファスシート材の両端部を互いに突 合わせまたは重ね合わせ、該突合わせ部また は重ね合わせ部が隣接するアモルファスシー ト材層間で周方向の異なる位置にあるように して環状化する。すなわち、環状化された状 態において、ブロック状積層体10 _A のつなぎ部20 _A 内で、それぞれのアモルファスシート材の両 端部の突合わせ部または重ね合わせ部が隣接 するアモルファスシート材層間で周方向の異 なる位置にあるようにされる。ブロック状積 層体10 _B 、10 _C 内においても同様である。さらに、ブロック 状積層体10 _A 、10 _B 、10 _C 間においても、アモルファスシート材の両端 部の突合わせ部または重ね合わせ部が隣接す るアモルファスシート材層間で周方向の異な る位置にあるようにされる。

 図7は、本発明の変圧器鉄心の製造装置の他 の構成例を示す図である。本構成例は、複数 の巻装体から引き出された複数の薄板状の磁 性材(アモルファスシート材)の平面が互いに� ��行になるようにした場合の例である。
  図7において、1000'は、変圧器鉄心の製造� �置、100'は、磁性材としての約25μmの薄板状� �アモルファスシート材がフープ状に巻かれ� �複数の巻装体のそれぞれを支持する支持手� �としての巻装体支持部、150a~150dは、約0.025×1 0 ^-3 mの薄板状のアモルファスシート材がフープ� �に巻かれた巻装体、102a~102dは、巻装体150a~150 dを回転可能な状態で支持するリール部、180'� ��、引き出されたアモルファスシート材11a~11d に当接し、アモルファスシート材11a~11dに所� �の張力を発生させるローラ、200'は、上記引� ��出された複数のアモルファスシート材11a~11d を予め設定された位置で略同時に切断し、異 なった長さの複数の薄板状の短冊状のアモル ファスシート材を形成する切断手段、202a~202d は、切断手段200'内においてアモルファスシ� �ト材11a~11dを切断し短冊状にするカッター部� ��300'は、上記複数の巻装体150a~150dのそれぞれ から、それぞれのアモルファスシート材11a~11 dを予め設定された長さ分だけ引き出す引出� �手段としての引き出し部、301a'~301d'はそれぞ れ、引き出し部300'内において、アモルファ� �シート材11a~11dの先端部を把持する把持部、4 00'は、上記切断された複数のアモルファスシ ート材10a~10cをその長さの順に積層し(重ね合� ��せ)、それぞれの長さ方向の一方の端部の端 面(先端面または後端面)を互いに揃え、他方� ��端部の端面(後端面または先端面)を互いに� �らした状態、または、該両端部の端面(先端� ��及び後端面)をともにずらした状態にして、 ブロック状積層体を形成する第1の重ね手段� �しての第1の重ね部、500は、上記形成したブ� ��ック状積層体内の上記複数のアモルファス� ��ート材の相互間のずらし量すなわちアモル� ��ァスシート材の先端面と後端面のそれぞれ� ��位置のずらし量を予め設定した量に調整す� ��ずらし量調整手段としてのずらし量調整部� ��600は、ずらし量が調整された複数のブロッ� ��状積層体を、その長さの順に積み重ねる第2 の重ね手段としての第2の重ね部、700は、上� �複数のブロック状積層体が積み重ねられて� �る積層体を、長さの長いブロック状積層体� �外周側に、短いブロック状積層体を内周側� �して巻芯に巻き付け、それぞれのアモルフ� �スシート材の両端部を互いに突合わせまた� �重ね合わせ、該突合わせ部または重ね合わ� �部が隣接するアモルファスシート材層間で� �方向の異なる位置にあるようにして環状化� �る環状化手段としての環状化部、900'は、上� ��巻装体支持部100'、上記切断手段200'、上記� �き出し部300'、上記第1の重ね部400'、上記ず� �し量調整部500及び上記第2の重ね部600を制御� ��る制御部である。

 図7において、所定の異なる長さに切断さ れた短冊状のアモルファスシート材10a~10cは� �第1の重ね部400'により、長さの順に積層され 、それぞれの長さ方向の一方の端部の端面を 互いに揃えられ、他方の端部の端面が互いに ずらされた状態、または、該両端部の端面が ともにずらされた状態とされブロック状積層 体が形成される。その後の処理は、上記製造 装置1000の場合と同様である。

 上記説明した本発明の実施例としての技� ��によれば、積層構造の変圧器鉄心において� ��磁気回路特性や寸法の変動を抑え、かつ、� ��の生産性を向上させることができる。この� ��果、変圧器鉄心の低コスト化も可能となる� ��

 なお、上記実施例では、ブロック状積層体1 0 _A が、長さの異なるアモルファスシート材10a~10 eの5枚のアモルファスシート材から構成され� ��としたが、本発明はこれに限定されず、ブ� ��ック状積層体10 _A は、もっと多数の長さの異なるアモルファス シート材から構成されるものであってもよい 。ブロック状積層体10 _B 、10 _C についても同様である。また、上記実施例で は、積層体10が、ブロック状積層体10 _A 、10 _B 、10 _C から構成されるとしたが、該積層体10は、も� ��と多数のブロック状積層体から構成される� ��うにしてもよい。

 次に鉄心の製造装置及び製造方法に関し� ��鉄心材料の切断に関する発明を、図面を用� ��て説明する。

 図8~図16は、本発明の変圧器鉄心の製造装 置において鉄心材料の切断に関する実施例技 術の説明図である。図8は、本発明の変圧器� �心の製造装置において鉄心材料のミルシー� �(成績表)を利用する場合の切断、成形のフロ ーを示す図、図9は、従来の変圧器鉄心の製� �装置において鉄心材料の切断長を決めてい� �際のフロー図、図10は、本発明の変圧器鉄心 の製造装置において鉄心材料を引出して切断 する引出し方式の切断機の外観図、図11は、� ��発明の変圧器鉄心の製造装置において鉄心� ��料の切断長を決めていく際のフロー図、図1 2は、本発明の変圧器鉄心の製造装置におい� �鉄心材料を送り出して切断する送出し方式� �切断機の外観図、図13は、本発明の変圧器鉄 心の製造装置において鉄心材料の積厚を測定 する積厚測定装置の概略図、図14は、本発明� ��変圧器鉄心の製造装置において鉄心材料の� ��断直前における積厚を測定する積厚測定装� ��の概略図、図15は、本発明の変圧器鉄心の� �造装置において鉄心材料を送り出す送出し� �置の概略図、図16は、本発明の変圧器鉄心の 製造装置において鉄心材料の切断長をずらす 技術の説明図である。

 図8において、先ず、鉄心の材料の切断条 件を決定する(ステップ50)ところからスター� �する。最初は、材料の切断長さは、設計図� �より導き出された寸法を用いて切断するが� �この長さは材料のバラつき(板厚の変動によ� ��占積率の違い)が存在するため、最適な長さ とは限らない。最適な長さは、適切な力でラ ップ作業を行った際、材料の突合せ部が規定 の長さを保つことである。

 ステップ51は、鉄心材料のミルシートデ� �タの質量平均板厚(後で説明する)や占積率(� �る容積(この場合は面積)に占める鉄心(磁性� �)の割合)からフープ材(薄帯の鉄心材料をリ� �ルに巻回したもの)全体の送り量の平均補正� ��を自動的に算出する。

 また、この各々の材料のミルシートデー� ��は、フープ番号毎に一元管理されており(ス テップ52)、そのデータを利用している。

 材料の送り量の平均補正値を算出して、� ��り量を決め、材料を送り出す(ステップ53)。

 材料を送り出した後、切断し(ステップ54) し、フープに材料切れを起こしたか判断する (ステップ55)。

 材料切れを起こした場合は、フープ材の� ��料を交換(ステップ56)し、交換したフープ番 号を入力(ステップ57)し、上記フープ材全体� �送り量の平均補正値を自動算出するステッ� �51に戻り、このループを繰り返す。

 材料切れを起こしていない場合は、材料� ��積層し、積層した材料で構成される鉄心が� ��定の断面積に到達したかを判断する(ステッ プ59)。鉄心の断面積が所定値に達していなけ れば、材料の送り出しステップ53に戻り、こ� ��ループを繰り返す。

 鉄心の断面積が所定値に達していれば、� ��の成形工程に移る。

 ここで、鉄心の断面積は、従来であれば� ��鉄心の積厚方向にある力を加えて、厚みを� ��定し、この実測した厚みに標準の占積率を� ��け、さらに材料の板幅をかけることで、断� ��積を求めるやり方が一般的である。または� ��心の体積を求め、そこに占積率をかけるこ� ��で、設計質量を計算し、その質量に達した� ��心は設計上の断面積を確保しているという� ��法である。これらでは占積率を一定と置い� ��いるが、実際には板厚の変動により占積率� ��変動する値であり、これらの方法をアモル� ��ァス材に適用するには非常に疑わしいもの� ��ある。

 これに対して、本発明ではミルシートで� ��料板厚の代表値として、実際に板厚を考慮� ��、また、積み重ねた積層枚数と材料幅を積� ��することで、断面積を直接求める方法であ� ��。これにより、巻線と鎖交する鉄心の断面� ��を一律に管理し、さらに精度の高い鉄心製� ��を行うことができる。

 図9は、従来の変圧器鉄心の製造装置にお いて鉄心材料の切断長を決めていく際のフロ ー図であり、基本的に上記に示した従来の考 えを元に断面積を算出している。

 すなわち、鉄心材料の切断条件として、� ��料の板厚や占積率は固定として捉え、作業� ��が接合部の作業を行う際に、切断長が適正� ��どうかを判断した後、補正係数として次の� ��造の際にフィードバックし、調整している� ��

 すなわち、図9のフロー図でみると、鉄心 材料の切断条件の切断長を設計図面より求め た長さを設定する。その設定した長さに対し 、作業者は長さ調整が必要であれば調整し、 調整の必要がなければ設計寸法で処理(ステ� �プ61)し、材料を送り出す(ステップ63)。

 送り出された材料は切断され(ステップ64) 、積層される(ステップ65)。そして積層され� �鉄心は、必要な所定の質量に到達したか判� �する(ステップ66)。

 所定の質量に達していなければ、材料の� ��り出し(ステップ63)に戻り、所定の質量に達 するまで繰り返す。

 また、材料が所定量に達したら、鉄心をU字 状に成形する成形工程に移る(ステップ67)。� �心を成形した後、ラップ状態すなわち接合� �の状態をみて材料の切断長さの補正を行っ� �いる(ステップ68)。
このように従来は、作業者が材料の切断長を 成形後の接合状態の結果で調整を行っていた 。また、この方法では設計者が意図している 断面積を本当に確保できているかは不明であ る。

 次に、図10に、鉄心製造装置の前段部と� �て、鉄心材料であるアモルファス材を引き� �す引き出し方式の切断装置を示す。

 鉄心は、磁気特性のバラツキを少なくす� ��ため、複数枚のアモルファス薄帯を積層し� ��使用している。枚数も5~20枚が適当で、一般 的に10枚前後としている。図10は、アモルフ� �ス鉄心製造装置のなかで、アンコイラ装置80 と切断装置81と材料を積み上げた材料積み上� ��部82を示す。この材料積み上げ部82の後に、 矩形成形装置、焼鈍装置がある。

 アンコイラ装置80は、5連ずつ2段に設けた リール84に巻かれたアモルファス材85をリー� �84より各々繰り出して、上下段のアモルファ ス薄帯を重ねて、10枚重ねのシート材86を形� �する。そしてこのシート材86に最適な張力を 持たせ、たるみを吸収して、切断装置81へ送� ��れる。

 切断装置81では、図8で説明した切断条件� ��フロー図に従い、最適な切断条件でアモル� ��ァス薄帯のシート材86を切断する。

 また、切断装置81では、シート材86をハン ド機構で掴み、適当な張力を保ちながら切断 する。切断されたシート材86は次の工程であ� ��材料積み上げ部82へ送られる。

 図11は、第2の実施例を示す鉄心の材料を� ��断する切断条件を決めるフロー図である。

 先ず、材料の切断長は、図8と同様に設計図 面から導き出し、最初の材料の切断長とする (ステップ69)。次に材料を送出量L ₁ のみ送り出し(ステップ70)、切断する(ステッ� ��71)。切断した材料を積層する(ステップ72)。 積層した状態で材料の積厚を実測(これを実� �積厚T ₁ という)する。また、材料の質量(M)を測定(ス� ��ップ73)し、材料の積厚と質量を実測した後� ��質量平均積厚t ₁ を算出する(ステップ74)。

 ここで、質量平均積厚t ₁ について説明する。切断装置はある所定の指 定質量(鉄心1個分の重量)になったら切断を終 えるように設定されており、このとき切断長 (L ₁ )×積層枚数×材料幅×材料の比重に板厚(質量� ��均板厚t ₁ )を掛けると、切断質量が求まる。

 この関係式より質量平均板厚t ₁ を求めることができる。これを質量平均積厚 t ₁ と定義し、上記関係式より求める。この関係 式で、切断長L ₁ ,切断質量Mの数値を指定し、材料の幅及び材� ��の比率は固定値であり、また積層枚数は材� ��を積み上げられた枚数であるため求まる。

 次に質量平均板厚t ₁ を算出したら、鉄心の断面積が所定の面積に 到達したかを判断する(ステップ75)。鉄心の� �面積が所定の値に達していなければ、ステ� �プ76の示した演算を行い、材料の補正送出量 L ₁ を求める。

 すなわち、
      実効積厚T ₂ =質量平均板厚t ₁ ×積層枚数n     …(1)
      実効占積率LF ₁ =実効積厚T ₂ /実測積厚T ₁     …(2)
      補正係数K _LF =実効占積率LF ₁ /標準占積率(LF ₂ )…(3)
      補正送出し量L ₁ =補正係数K _LF ×基準送出し量L ₂   …(4)
 において、前記のように占積率は、ある容� ��に占める鉄心(磁性材)の占める割合であり� �標準占積率は設計地として持っている占積� �をいう。

 実効積厚は、変圧器の設計において必要� ��あるのは鉄心(磁性材)の断面積であり、材� �の板幅が一定であった場合、実際に積層さ� �ている積厚が重要であり、この磁性材のみ� �厚みをいう。

 また、実効占積率は、実効積厚を実測積� ��で割って得られる実体の占積率である。

 さらに、補正係数について説明する。材� ��の占積率が変わると、ラップ作業を行った� ��のラップ代の値が変わる。このため、占積� ��が低いと通常の値で切断した場合、ラップ� ��が小さくなってしまう。従って、それらの� ��ップ代の変動を切断時に調整するのがこの� ��正係数である。ラップ代が変わった場合、� ��性に影響があるため、切断時には最も重要� ��ファクターとなる。

 また、補正送出し量は、設計値であり、� ��れを基準に材料が切断される送出し量のこ� ��である。

 図11において、上記の演算式により補正� �数が求まったら、ステップ70の材料送出しへ 戻り、所定の断面積に達するまで繰り返す。

 切断した材料を積層して所定の断面積に� ��したら、成形工程へ移る(ステップ77)。

 次に、図12に、鉄心製造装置の一部とし� �、鉄心材料を送り出す送り出し方式の切断� �置を示す。以下、この構成について説明す� �。

 図12において、80はアンコイラ装置で、3� �1段に設けたリール84に巻回されたアモルフ� �ス材85をリール84より繰り出す。ここは1連の リールには、アモルファス薄帯が5枚重なっ� �状態を示している。アンコイラ装置80から5� �重なったアモルファス材が繰り出され、重� �り合って15枚のシート材86を形成する。この� ��ート材86をローラを使ってたるみをなくし� �送り出し、切断装置により切断する。ここ� �87は材料の送り出しと切断を行う機能を一体 にした切断・送り出し一体装置を示している 。この切断・送り出し一体装置で切断された 材料は、材料積み上げ部82へ送られる。材料� ��み上げ部82では、鉄心1個分の材料が積み上� ��られ、記載していないが次の工程へ送られ� ��。

 次に、図13は、図11に示したフロー図にお いて、鉄心材料の積厚の実測の方法を示す概 略図を示している。

 図13において、86はアモルファス材で、こ れを積層した材料を鉄心芯金88をベースにU字 状に成形し、積厚測定用シリンダ89を鉄心の1 辺に押し当てて、その鉄心の厚みT1を実測す� ��。

 図14は、鉄心材料を切断する直前の材料� �層を実測する概略図である。図14(a)において 、90は鉄心材料を供給する送り出し装置、81� �切断装置、88は鉄心芯金、89は積厚測定用シ� ��ンダ、91は材料引き出し装置でハンド機構� �有している。

 図14(a)における上側の図は、フィードロ� �ラで構成した送り出し装置90により材料を供 給し、ハンド機構を有した材料引き出し装置 91で点線から実線の位置まで、材料(アモルフ ァス材86)を引き出した状態を示している。

 図14(a)における下側の図は、上図の状態� �り材料86からフィードローラを離し、材料を 把持し、引っ張る機構92を材料引き出し装置9 1の反対側に配置し、材料を材料把持機構部92 と材料引き出し装置の双方で引っ張り、張力 を保持した状態で切断装置81で切断する。切� ��した後、鉄心芯金88に載置された材料を上� �に配置された積厚測定用シリンダ89を下降し て押し付けて材料の積厚を実測する。このよ うに材料にバックテンションを加えて計測す ることで、材料の積厚測定の精度を向上させ る効果を有する。

 図14(b)は、鉄心材料の積厚実測方法は同� �であるが、材料の下側にガイド93を設けて、 測定を行い易くしている。

 図15は、材料を送り出す送り出し装置の� �略図を示す。図15(a)は、送り出し装置90のフ� ��ードローラより送出された材料(アモルファ ス材86)を長手方向にV字形状にして送り出す� �材料をV字形状にするには、図示していない� ��、材料の下側にV字形状のガイドを設け、こ のガイドに沿わせて倣わして材料をV字形状� �変形して送出する構成である。

 このようにフープ材から送られる板状の� ��料をV字形状にすることにより、強度を持た せることができ、また、送り出し中により直 線的に送ることができ、作業性を向上させる 効果がある。

 図15(b)は、図15(a)とは別の実施例で、材料 の長手方向に対して逆V字形状に変形して送� �出す構成図である。材料を逆V字形状にする� ��は、図示していないが、材料の下側に逆V字 形状のガイドを設置し、このガイドに材料を 沿わせて倣って送出する。このような構成に より図15(a)と同じ効果を得る。

 図15(c)~(e)は、材料を送り出す場合のトレ� ��を示している。図15(c)は平面状のベルトコ� �ベアタイプを2列並列に設置した構成を示す� ��材料(アモルファス材86)は、この2列を間隔� �置いて並列に配置されたトレイ上を送り出� �れる。

 図15(d)は、図15(c)の平面状の2列のベルト� �ンベア式のガイドに傾斜を持たせ、材料が� �られる際、送出ラインから外れないように� �た構成を示している。

 また、図15(e)は、図15(d)の傾斜したベルト コンベア部のトレイ全部を平板として、この 平板に多数の孔を設け、下方より空気を吹き 出す構成にした。このような構成により、送 出する材料を浮上させ、送ることができる。 この構成によれば、材料に傷を付加しない等 の効果がある。

 図16は、材料の送り出し機構の装置にお� �て、材料の切断長をずらす構成の図を示す� �

 図16において、81は切断装置、90は送り出� ��装置(フィードローラ)、91は材料引き出し装 置(ハンド機構)、86は材料(アモルファス材)を 示し、96はハンド機構部フィードローラ、97� �スリット形状を有したセパレータを示す。

 図16(a)は、フィードローラ90で材料86を送� ��出し、材料86に対して、材料引き出し装置� �ハンド機構部に設けたフィードローラ96の上 下の回転数を異ならせる。たとえば上側を回 転させないで、下側を回転させれば、重なっ た材料の下側のみを送ることができ、ずらす ことができる。このようにフィードローラの 回転を制御することにより、材料のずらし量 を制御することが可能である。

 図16(b)は、フィードローラ96より送り出し た材料86を、スリットを有したセパレータ97� �介して、材料引き出し装置のハンド機構91で 引き出して、切断する構成を示している。図 16(b)の上図は、材料がセパレータ97で分けら� �た状態を示し、下図は、セパレートされた� �料をハンド機構91で引き出して、ずらした状 態を示している。

 このようにずらした状態にすると、ラッ� ��時での作業性が向上する。