JPH0373605B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は変圧器の如き誘導電気機器に用いられ
る、非晶質合金巻鉄心の磁場焼鈍を行うのに好適
な連続焼鈍方法及び該方法を実施する装置に関す
るものである。

［従来の技術］ 最近、磁性材料として非晶質磁性合金（以下単
に非晶質合金という。）が出現し、この非晶質合
金の変圧器への活用が検討されている。

非晶質合金は極めて薄い厚さの帯板であつて鉄
損が極めて少ない利点を有するが、その焼鈍は約
400℃の不活性ガス中で磁界を与えて行わなけれ
ばならない。

従来巻鉄心の磁場焼鈍を行う場合には、各巻鉄
心に励磁用コイルを巻回した後、各巻鉄心を励磁
用コイルとともに焼鈍炉内に搬入し、炉内を真空
引きした後、該炉内に不活性ガスを充填して所定
の温度で焼鈍を行つていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来の方法では、各巻鉄心
毎に励磁巻線の巻回作業を必要とするため作業が
著しく面倒であつた。しかも巻鉄心は高温度の雰
囲気で焼鈍されるため、励磁巻線を巻回する導体
としては、高価な耐熱性絶縁被覆を有する巻線導
体を使用しなければならず、焼鈍に要する費用が
高くなるという問題があつた。

尚焼鈍炉内に配設した励磁用導体に多数の被焼
鈍巻鉄心を嵌挿してこの励磁用導体に通電するこ
とにより多数の被焼鈍巻鉄心に一括して磁場を与
えて焼鈍する方法も提案されているが、従来提案
されている方法は、被焼鈍巻鉄心を焼鈍炉内に連
続的に搬入して焼鈍を完了した巻鉄心を順次連続
的に得ることができるものではなく、巻鉄心を連
続して大量生産するには適さないものであつた。

また巻鉄心の磁場焼鈍を行う方法として、特開
昭58−40811号公報や特開昭58−81924号公報に見
られる方法も知られている。これらの公報に示さ
れた方法では、複数の巻鉄心を、それぞれの巻回
軸線を水平方向に向けた状態で炉内に並べて配置
する。また炉を貫通して水平方向に伸びる一対の
励磁用導体を設けて、一方の励磁用導体を、複数
の巻鉄心の窓部を串刺しにした状態で配置する。
そして一対の励磁用導体の一端を接続片により電
気的に接続して、励磁用電源から一対の導体の他
端間に直流電圧を印加し、これにより、複数の巻
鉄心に同時に磁場を印加しつつ、複数の巻鉄心の
焼鈍を一括して行う。

この方法によれば、各巻鉄心に励磁用巻線を巻
くこと無く、複数の巻鉄心の磁場焼鈍を一括して
行うことができる。しかしながら、この方法にお
いて、新たな巻鉄心を炉内に搬入する際には、一
対の励磁用導体と励磁用電源との接続を外して炉
内の巻鉄心を搬出した後、炉の入口側で一対の励
磁用導体の一端側を電気的に接続している接続片
を一旦外して一方の導体を巻鉄心の窓部内に挿通
し、その後再び接続片を取付ける必要がある。こ
のように従来の方法では、新たな巻鉄心を搬入す
る際に繁雑な操作を必要とするため、一連の巻鉄
心を連続的に炉内に搬入して磁場焼鈍を行うこと
は困難であつた。

また非晶質合金からなる巻鉄心は剛性を有して
いないため、従来の方法のように各巻鉄心の巻回
軸線を水平方向に向けた状態で配置すると、自重
により各巻鉄心の形が崩れて、各巻鉄心と励磁用
の導体とが接触するおそれがあつた。そのため従
来の方法では、各巻鉄心の形を保持するために特
別の工夫をする必要があり、その実施に困難を伴
うという問題があつた。

また巻鉄心の巻回軸線を水平方向に向けた状態
では、巻鉄心が倒れ易いため、巻鉄心が搬送する
装置として特別のものを用いる必要があつた。

本発明の目的は、焼鈍を完了した巻鉄心を連続
的に得ることができる巻鉄心の連続焼鈍方法及び
該方法を実施する焼鈍装置を提供することにあ
る。

［課題を解決するための手段］ 本願第１の発明の連続焼鈍方法は、炉の加熱室
内に巻鉄心を順次搬入して、該加熱室内で複数の
巻鉄心を搬送路に沿つて搬送しながら焼鈍する巻
鉄心の連続焼鈍方法で、本発明においては、加熱
室内の搬送路に沿つて複数の磁場発生用電極を等
長間隔で配置しておく。複数の巻鉄心はそれぞれ
の巻回軸線を垂直方向に向けた状態で配置し、該
巻鉄心を搬送路に沿つて搬送する過程で各巻鉄心
が各磁場発生用電極に対応する位置に達するごと
に所定時間搬送を停止させる。

各巻鉄心が停止している期間に各磁場発生用電
極を対応する巻鉄心の窓部内に挿通して該磁場発
生用電極に通電することにより各巻鉄心を励磁す
る。

各巻鉄心を所定時間励磁した後磁場発生用電極
を巻鉄心の窓部から引抜いて各巻鉄心を次の磁場
発生用電極部に対応する位置まで搬送する。

本願第２の発明は上記の方法を実施する連続焼
鈍装置であつて、本発明においては、加熱室を有
する炉と、等間隔で配置された複数の巻鉄心をそ
れぞれの巻回軸線の方向を垂直方向に向けた状態
で保持して加熱室内で間欠的に搬送する搬送装置
と、搬送装置の搬送路に沿つて等長間隔で配設さ
れて、停止状態にある巻鉄心の窓部内を貫通する
位置と該窓部から離脱する位置との間を変位可能
に設けられた複数の磁場発生用電極と、磁場発生
用電極に常時接触する上部電極と、磁場発生用電
極が巻鉄心の窓部内を貫通したときに該磁場発生
用電極に接触する下部電極と、上部電極と下部電
極との間に電圧を印加する励磁用電源とを設け
た。

［作用］ 上記のように、本発明の方法では、炉の加熱室
内に複数の磁場発生用電極を等長間隔で設けて、
加熱室内に搬入した各巻鉄心が各磁場発生用電極
に対応する位置に達する毎に所定の時間搬送を停
止させて、搬送が停止している間に対応する磁場
発生用電極を巻鉄心の窓部に挿通して該巻鉄心を
励磁する。このように、各巻鉄心を搬送の途中で
所定時間ずつ停止させて、各巻鉄心が停止してい
る間に、各巻鉄心を励磁するようにすると、複数
の巻鉄心を加熱室内で間欠送りすることができる
ため、多数の巻鉄心の磁場焼鈍を連続的に行うこ
とができ、巻鉄心の量産性を向上させることがで
きる。

また上記のように、各巻鉄心を搬送する際にそ
の巻回軸線を垂直方向に向けておくと、各巻鉄心
の剛性が低い場合でも、その形が大きく崩れるこ
とがない。そのため、非晶質磁性合金からなる巻
鉄心のように、剛性が低い巻鉄心を磁場焼鈍する
場合に、巻鉄心の形を保つための特別の措置を講
ずる必要がない。

また上記のように、各巻鉄心の巻回軸線を垂直
方向に向けておくと、巻鉄心が搬送中に倒れるお
それがないため、搬送装置として特別ものを用い
る必要がない。

更に上記の方法によれば、焼鈍を行う前の励磁
巻線の巻回作業と焼鈍を行つた後の励磁巻線の巻
き戻し作業とを省略することができるため、焼鈍
作業を簡単にすることができる。

［実施例］ 以下添付図面を参照して本発明の実施例を説明
する。

第１図は本発明の方法を実施する連続焼鈍装置
を示した縦断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線縦
断面図である。これらの図において１は前室２と
加熱室３と後室４とを連接させた炉である。前室
２と加熱室３との間の境界位置と、加熱室３と後
室４との間の境界位置と前室２の搬入口２ａと、
後室４の搬出口４ａにはそれぞれ開閉自在な仕切
扉５が設けられ、搬入口２ａ及び搬出口４ａにそ
れぞれ設けられた仕切扉５は搬入口２ａ及び搬出
口４ａを気密に閉じ得るように設けられている。

また炉１内の下部には搬入口２ａの前方から搬
出口４ａの後方まで伸びているローラコンベア６
が２列、図の紙面と直角な方向に平行に並べて設
けられており、該ローラコンベアにより、被焼鈍
巻鉄心を間欠的に搬送する搬送装置が構成されて
いる。本発明においては、この搬送装置により、
各被焼鈍巻鉄心を、その巻回軸線を垂直方向に向
けた状態で間欠的に搬送する。

炉１の天井壁には加熱室３内に不活性ガスを供
給するガス供給管３ａが設けられている。

またローラコンベア６の搬送方向に沿つて、等
長間隔で、複数の磁場発生用電極７が配設されて
いる。各磁場発生用電極７の下部側７ａはその断
面が円形を呈するように形成されていて、該下部
側７ａは炉の天井壁に取付けられたシール付き耐
熱スライドベアリング１７を摺動自在に貫通して
加熱室３内に挿入されている。炉の底壁部には、
天井壁に取付けられた各磁場発生用電極７と軸線
を共有するシール付き耐熱ベアリング１７取付け
られ、各磁場発生用電極７はこの底壁部側のベア
リング１７を貫通して加熱室の下方に突出し得る
ようになつている。

各磁場発生用電極７の上部側７ｂは、角柱状に
形成されていて、その一面にラツクギアＧが形成
され、駆動モータ８の回転軸８ａに取付けられた
ピニオンＰがラツクギアＧに噛み合わされてい
る。

炉１の上方には夫々の磁場発生用電極７の下部
側７ａに常時接触する上部電極９が配設され、炉
１の下方には、下側のベアリング１７を貫通して
炉の下方に突出した磁場発生用電極７の下端部に
接触する下部電極１０が配設されている。磁場発
生用電極７の下端は、下部電極１０との接触を容
易にするため半球状に形成されている。

各上部電極９及び各下部電極１０はそれぞれリ
ード線Ｌ，Ｌにより共通に接続され、上部電極９
及び下部電極１０にそれぞれつながるリード線が
磁場発生用の交流あるいは直流電源１１の異なる
出力端子に接続されている。

炉１の磁場発生用電極７が貫通する部分（炉の
天井壁側に設けられたベアリング１７の内側の
孔）から万一ガス洩れが生じても該ガスが外気に
漏れることがないようにするため、炉１の上部
に、気密保持構造で有底円筒状の上部シールドカ
バー１２が着脱可能に取付けられている。

炉１の下面側には、各下部電極１０毎に着脱可
能な下部シールドカバー１２′が設けられている。
下部シールドカバー１２′は、各下部電極１０と、
該下部電極１０に接触した磁場発生用電極７の先
端部とを一括して気密に覆うように設けられてお
り、この下部シールドカバー１２′により、磁場
発生用電極７を下側のベアリング１７から引抜い
た際に、該ベアリング１７から外部にガス洩れが
生じるのが防止されている。

１３はローラコンベア６上に載置されたトレー
で、このトレー１３の中心部には、磁場発生用電
極７を貫通させるための貫通孔１３ａが設けられ
ている。この貫通孔１３ａは、上下のベアリング
１７，１７と整合し得るように設けられている。
本発明では、このトレー１３の上に、巻回軸線を
垂直方向に向けた巻鉄心１４が載置される。

駆動モータ８は上部シールドカバー１２の側面
に取付けられ、該駆動モータ８を一方向に回転さ
せることにより、磁場発生用電極７を例えば下降
させ、また該モータを反対方向に回転させること
により、磁場発生用電極７を上昇させて、該電極
７の炉内への挿脱を行うようになつている。

磁場発生用電極７の上端部には側方に突出する
操作突起７ｃが、またケーシング１２の内側上方
にはリミツトスイツチ１５がそれぞれ設けられて
おり、磁場発生用電極７を上方の限界位置まで移
動させたときに操作突起７ｃがリミツトスイツチ
１５を動作させて、該リミツトスイツチ１５によ
りローラコンベア６の回転を可能とする信号を発
生させるようになつている。

上部電極９及び下部電極１０の外面には、水冷
管１６が巻付けられていて、夫々の水冷管１６に
冷却水を流して電極の温度上昇を抑制するように
なつている。

なお、仕切扉５及びローラコンベア６は、磁場
発生用電極７が上方の限界位置まで移動させられ
ていて、リミツトスイツチ１５が作動していると
きにのみ駆動できるようになつている。そして各
仕切扉５及びローラコンベア６は、図示しない操
作装置により以下に示すように操作される。

先ず搬出口４ａの仕切扉５を開いて、後室４内
のローラコンベア６のみを所定時間だけ駆動し、
該コンベア６が停止した後、搬出口４ａの仕切扉
５を閉じる。

次いで前室２と加熱室３との間及び加熱室３と
後室４との間の境界に設けられている仕切扉５，
５を開いて、それぞれの室内のローラコンベア６
を所定時間だけ駆動し、該コンベアが停止した
後、仕切扉５，５を閉じる。

しかる後、搬入口２ａの仕切扉５のみを開い
て、前室２内及び搬入口２ａの前方のローラコン
ベア６のみを所定時間駆動し、該コンベアが停止
した後、仕切扉５を閉じる。操作装置は以下上記
と同様の操作を繰返す。

上記の各部により本発明の方法を実施する連続
焼鈍装置が構成されている。

次に上記連続焼鈍装置を用いて行う連続焼鈍方
法を第１図及び第２図を用いて詳述する。第１図
は、巻回軸線を垂直方向に向けた巻鉄心１４を載
置したトレー１３を複数個ローラコンベア６上に
並置して磁場焼鈍を行つている状態を示してい
る。

加熱室３内は図示しない加熱手段により所定の
焼鈍温度に昇温され、また加熱室３内には不活性
ガスが充填されている。

第１図の状態では、すべてのローラコンベア６
が停止しており、各磁場発生用電極７は巻鉄心１
４の窓部とトレーの貫通孔１３ａと下側のベアリ
ング１７とに挿通されて、各磁場発生用電極７の
下端部が下部電極１０に接触させられている。各
磁場発生用電極７に交流あるいは直流電源１１よ
り電流が通電され、各磁場発生用電極７の周囲に
発生する磁場が各巻鉄心１３に与えられている。

磁場発生用電極７への通電が所定時間に達した
後、その通電を停止する。次いで駆動モータ８を
駆動して磁場発生用電極７を上昇させ、各磁場発
生用電極７を巻鉄心１４の窓部から離脱させる。
各磁場発生用電極７が上方の限界位置に達した時
にリミツトスイツチ１５を作動させ、該リミツト
スイツチにより得られる検知信号に基いて仕切扉
５及びローラコンベア６を駆動する。

このとき先ず搬出口４ａの仕切扉５を駆動して
上方に引上げ、次いで後室４内及びそれより後方
のローラコンベア６を駆動して、後室４内の巻鉄
心１４を炉１より搬出する。その後仕切扉を駆動
して引下げるとともにローラコンベア６の駆動を
停止させる。

次いで加熱室３と前室２及び後室４との境界に
設けられている仕切扉５，５を引上げた後、前室
２、加熱室３及び後室４内にあるローラコンベア
６を駆動する。これにより前室２内の巻鉄心１４
を加熱室３内に搬入し、後室の手前に位置してい
た巻鉄心１４を後室４内に搬送する。巻鉄心１４
が搬送された時点でローラコンベア６の駆動を停
止し、上方に引上げられていた仕切扉５，５を引
下げて加熱室３を再び密閉する。

次いで磁場発生用電極７を下方に引下げて巻鉄
心１４の中心孔に挿通させ、磁場発生用電極７の
下端部を下部電極１０に接触させて該磁場発生用
電極７に通電する。これにより加熱室３内の夫々
の巻鉄心１４を励磁する。励磁が所定時間行われ
た後、通電を停止して再び磁場発生用電極７を上
方に引上げ、次いで搬入口２ａの仕切扉５を上方
に引上げて前室２及びその手前のローラコンベア
６を駆動する。これにより搬入口２ａの手前にあ
る１個の巻鉄心１４を前室２内に搬送する。この
巻鉄心１４を搬送し終つた時点でローラコンベア
６を停止させ、前室２の入口の仕切扉５を引下げ
て前室２を密閉する。以後、前記と同様の動作を
反復して搬出口４ａより磁場焼鈍を終えた巻鉄心
１４を１個づつ所定の時間間隔で連続して取出
す。

上記のように、巻鉄心の搬送中その巻回軸線を
垂直方向に向けた状態に保持するようにすると、
各巻鉄心が自重により変形して磁場発生用電極７
に接触することがないため、各巻鉄心の形を保持
するための手段を特に講じる必要が無く、装置の
構成を簡単にすることができる。

上記の実施例においては、加熱室３の前後に前
室２及び後室４を設けて、これらの室間を仕切扉
５にて開閉自在に隔絶し、加熱室３を密閉した状
態で搬入口２ａまたは搬出口４ａを開放して、炉
１内への巻鉄心１４の搬入及び搬出を行うので、
直接外気が加熱室３内に流れ込んで不要の酸素を
流し込むことは全くなく、また加熱室３内の温度
を低下させることもない。

上記の実施例においては、磁場発生用電極７を
駆動モータ８とラツクギアーＧ及びラツクピニオ
ンＰにより上下動させたが、チエーン駆動や、空
圧または油圧シリンダ等によつて行つてもよいの
はもちろんである。

また炉内のトレーの搬送は、ローラコンベアに
よる方式のみでなく、ドライブローラ方式、トレ
ープツシヤ方式等でもよいことは言うまでもな
い。

また上記の実施例では上部電極９及び下部電極
１０をリング状に形成しているが、磁場発生用電
極を対向する二つの挾持部材で摺動自在に挾持す
る構造のもの等他の構造の電極を用いてもよい。

更に上記の実施例では、上部電極９及び下部電
極１０に水冷管を設けたが、これらの電極に冷媒
ガス等のガス冷却管を設けることもできる。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、炉の加熱室内
に複数の磁場発生用電極を等長間隔で設けて、加
熱室内に搬入した各巻鉄心が各磁場発生用電極に
対応する位置に達する毎に所定の時間搬送を停止
させ、搬送が停止している間に対応する磁場発生
用電極を巻鉄心の窓部に挿通して該巻鉄心を励磁
するようにしたので、複数の巻鉄心を加熱室内で
間欠送りすることができる。従つて多数の巻鉄心
の磁場焼鈍を連続的に行うことができ、巻鉄心の
量産性を向上させることができる。

また本発明では、各巻鉄心を搬送する際にその
巻回軸線を垂直方向に向けておくので、各巻鉄心
の剛性が低い場合でも、その形が大きく崩れるこ
とがない。そのため、非晶質磁性合金からなる巻
鉄心のように、剛性が低い巻鉄心を磁場焼鈍する
場合に、巻鉄心の形を保つための特別の措置を講
ずる必要がない。また巻鉄心の巻回軸線を垂直方
向に向けておくと巻鉄心が搬送中に倒れるおそれ
がないため、搬送装置として特別ものを用いる必
要がなく、装置の構成を簡単にすることができ
る。

更に本発明によれば、焼鈍を行う前の励磁巻線
の巻回作業と焼鈍を行つた後の励磁巻線の巻き戻
し作業とを省略することができるため、焼鈍作業
を簡単にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る連続焼鈍装置の概略構造
を示す縦断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線断面
図である。 １……炉、２……前室、３……加熱室、４……
後室、５……仕切扉、６……ローラコンベア（搬
送装置）、７……磁場発生用電極、９……上部電
極、１０……下部電極、１３……トレー、１４…
…巻鉄心。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 炉の加熱室内に巻鉄心を順次搬入し、該加熱
   室内で複数の巻鉄心を搬送路に沿つて搬送しなが
   ら焼鈍する巻鉄心の連続焼鈍方法において、 前記加熱室内の搬送路に沿つて複数の磁場発生
   用電極を等長間隔で配置しておき、 前記複数の巻鉄心はそれぞれの巻回軸線を垂直
   方向に向けた状態で配置し、 前記巻鉄心を前記搬送路に沿つて搬送する過程
   で各巻鉄心が各磁場発生用電極に対応する位置に
   達するごとに所定時間搬送を停止させ、 各巻鉄心が停止している期間に各磁場発生用電
   極を対応する巻鉄心の窓部内に挿通して該磁場発
   生用電極に通電することにより各巻鉄心を励磁
   し、 各巻鉄心を所定時間励磁した後前記磁場発生用
   電極を該巻鉄心の窓部から引抜いて各巻鉄心を次
   の磁場発生用電極に対応する位置まで搬送するこ
   とを特徴とする巻鉄心の連続焼鈍方法。 ２ 加熱室を有する炉と、 等間隔で配置された複数の巻鉄心を、それぞれ
   の巻回軸線の方向を垂直方向に向けた状態で保持
   して前記加熱室内で間欠的に搬送する搬送装置
   と、 前記搬送装置の搬送路に沿つて等長間隔で配設
   されて、停止状態にある巻鉄心の窓部内を貫通す
   る位置と該窓部から離脱する位置との間を変位可
   能に設けられた複数の磁場発生用電極と、 前記磁場発生用電極に常時接触する上部電極
   と、 前記磁場発生用電極が前記巻鉄心の窓部内を貫
   通したときに該磁場発生用電極に接触する下部電
   極と、 前記上部電極と下部電極との間に電圧を印加す
   る励磁用電源とを具備したことを特徴とする巻鉄
   心の連続焼鈍装置。