本發(fā)明涉及疊鐵芯構(gòu)造體以及具備該疊鐵芯構(gòu)造體的變壓器。

背景技術(shù)：

變壓器的鐵芯構(gòu)造大體劃分有卷鐵芯和疊鐵芯。在配電用變壓器中主要采用卷鐵芯，在電力電子用的小的變壓器或容量比配電變壓器大的大容量變壓器中采用疊鐵芯。變壓器的鐵芯材料有硅鋼板和非晶質(zhì)合金。將非晶質(zhì)合金用作鐵芯材料的非晶變壓器的無負荷時的損耗比將硅鋼板用作鐵芯材料的硅鋼板變壓器小，作為能量消耗效率良好的變壓器而被熟知。

近年來，期望能量消耗效率良好的使用非晶質(zhì)合金的大容量的變壓器，但關(guān)于使用疊鐵芯構(gòu)造的大容量的變壓器，由于下面的理由，以往難以制造。首先，大容量的變壓器需要具有更大的剖面面積的鐵芯，鐵芯寬度和層疊厚度與通常的變壓器用鐵芯相比都非常大。但是，非晶質(zhì)合金是硅鋼板的約1/10厚度的材料，為了制造用于大容量變壓器的鐵芯，層疊張數(shù)變龐大。另外，在當前的技術(shù)中，能夠制造的非晶質(zhì)合金的材料寬度比作為大容量變壓器的鐵芯所需的材料寬度窄，而且所提供的材料寬度的變化也少。因此，對于用非晶質(zhì)材料來制造大容量變壓器，有時鐵芯的材料寬度不足。

作為本技術(shù)領(lǐng)域的背景技術(shù)，有日本特開2012－138469(專利文獻1)。在該公報中，記載了“使非晶鐵芯良好地豎立，并與以往相比改善使豎立時的鐵芯的角部的因自重引起的下垂，順利地進行鐵芯與線圈的組裝并提高操作效率。非晶變壓器具有：非晶鐵芯，由非晶材料形成，在上部配置搭接部，以由鐵芯支承部件所指示的狀態(tài)大致垂直地豎立；以及插入于該非晶鐵芯的線圈，所述非晶變壓器的特征在于，所述鐵芯支承部件包括支承所述非晶鐵芯的側(cè)面的鐵芯支承部件和支承該鐵芯的角部的角部支承部件，并一體化，所述鐵芯支承部件以沿著鐵芯的至少1個側(cè)面的方式大致垂直地配置。”，但未公開用于形成大容量變壓器的方法。

另外，在日本特開平11－186082號公報(專利文獻2)中記載了“提出如下非晶疊鐵芯的制造方法：能夠容易地形成由非晶磁性合金箔的帶狀的重疊體構(gòu)成的單元重疊體，提高操作效率。通過將由將多個非晶磁性合金箔的條帶重疊而成的構(gòu)件構(gòu)成的條帶重疊體切斷為規(guī)定的長度而形成單元重疊體10。通過依次使形成的單元重疊體的位置在長度方向上偏移并多層累積而形成單元重疊體的層疊塊11。通過從上往下依次用構(gòu)成有層疊塊11的單元重疊體10并層疊在操作臺上而形成疊鐵芯的腳部以及軛鐵部。”，公開了由非晶質(zhì)合金構(gòu)成的疊鐵芯的結(jié)構(gòu)，但這里也是層疊單一寬度的鐵芯材料而構(gòu)成的鐵芯，無法制造大容量變壓器的鐵芯。

專利文獻1：日本特開2012－138469號公報

專利文獻2：日本特開平11－186082號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

難以使用非晶質(zhì)合金容易地制造疊鐵芯構(gòu)造的大容量變壓器。

為了解決上述課題，例如采用權(quán)利要求書所記載的結(jié)構(gòu)。本申請包括多個解決上述課題的單元，舉出其一個例子的話，本發(fā)明的疊鐵芯構(gòu)造體的特征在于，具備：疊鐵芯，是將層疊鐵芯材料而構(gòu)成的疊鐵芯塊在與層疊方向不同的方向上排列多個而構(gòu)成的；第一框體，沿著疊鐵芯的外周；以及間隔板，配置在多個疊鐵芯塊之間。

能夠使用非晶質(zhì)合金容易地制造疊鐵芯構(gòu)造的大容量變壓器。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的第1實施例的變壓器器身的正視圖

圖2是本發(fā)明的第1實施例的變壓器器身的側(cè)視圖

圖3a是在本發(fā)明的第1實施例的變壓器中使用的鐵芯的層疊體的立體圖

圖3b是在本發(fā)明的第1實施例的變壓器中使用的鐵芯的第一層疊塊的正視圖

圖3c是在本發(fā)明的第1實施例的變壓器中使用的鐵芯的第二層疊塊的正視圖

圖3d是在本發(fā)明的第1實施例的變壓器中使用的鐵芯的第一層疊塊和第二層疊塊的層疊體的正視圖

圖4是在本發(fā)明的第1實施例的變壓器中使用的鐵芯的腳部剖面圖

圖5是在本發(fā)明的第1實施例的變壓器中使用的鐵芯的磁軛部剖面圖

圖6是本發(fā)明的第1實施例的鐵芯固定金屬零件的立體圖

圖7是第2實施例的鐵芯的層疊體的正視圖

圖8是第3實施例的鐵芯的層疊體的正視圖

圖9是第4實施例的鐵芯的層疊體的正視圖

圖10是第5實施例的鐵芯的腳部剖面圖

圖11是第6實施例的鐵芯的腳部剖面圖

圖12是第7實施例的鐵芯的腳部剖面圖

圖13是第8實施例的鐵芯的磁軛部剖面圖

圖14是第9實施例的鐵芯的腳部剖面圖

符號說明

100：鐵芯；115：接合部；117：重疊余量；200：線圈；300：上緊固金屬零件；400：下緊固金屬零件；500：鐵芯固定金屬零件；501：鐵芯固定金屬零件，磁軛部；502：鐵芯固定金屬零件，芯部；503：鐵芯固定金屬零件，緊固金屬零件連結(jié)部；600：緊固金屬零件擰緊螺栓；700：基座；800：層疊面間隔；900：材料邊界間隔；1000：間隙；1100：周圍固定構(gòu)件；1200：鐵芯固定構(gòu)件；1300：邊界部；1400：周圍固定金屬零件。

具體實施方式

以下，針對每個實施例使用附圖來說明本發(fā)明。

實施例1

使用圖1～6，說明本發(fā)明的實施例1。在圖1、圖2中說明實施例1的變壓器的器身構(gòu)造。圖1是正視圖，圖2是側(cè)視圖。本發(fā)明的變壓器的器身構(gòu)造包括鐵芯100、線圈200、上緊固金屬零件300、下緊固金屬零件400、鐵芯固定金屬零件500、緊固金屬零件擰緊螺栓600、基座700。鐵芯固定金屬零件500是包圍所層疊的鐵芯100的周圍的剖面為四邊形形狀的筒狀的部件，被配置成穿過線圈200。另外，通過利用緊固金屬零件擰緊螺栓600擰緊上緊固金屬零件300、下緊固金屬零件400，從而固定配置在鐵芯固定金屬零件500內(nèi)的鐵芯100。進而，鐵芯固定金屬零件500被螺釘固定于上緊固金屬零件300、下緊固金屬零件400。下緊固金屬零件400被螺釘固定于配置在最下部的基座700。

圖3(a)是圖1所記載的鐵芯100的立體圖，是從圖1卸下線圈200、上緊固金屬零件300、下緊固金屬零件400、鐵芯固定金屬零件500、基座700而得到的圖。鐵芯100是將規(guī)定寬度的鐵芯材料107與鐵芯材料108并排地排列而構(gòu)成的，多個板狀鐵芯材料在y軸方向上層疊。當使用如非晶質(zhì)合金材料那樣的薄的材料作為鐵芯材料時，例如將層疊15～20張左右而成的構(gòu)件作為1個層疊單元(以后，表達為層疊塊)，進一步層疊多個該層疊塊來構(gòu)成鐵芯100。在鐵芯材料107與鐵芯材料108之間、以及鐵芯材料110與鐵芯材料111之間夾著材料邊界隔板900，該材料邊界隔板900為板狀的部件。另外，層疊多個層疊塊而構(gòu)成鐵芯100，但在該層疊塊間的一部分夾著層疊面隔板800，該層疊面隔板800是板狀的部件。以后使用圖4敘述與材料邊界隔板900和層疊面隔板800有關(guān)的詳細內(nèi)容。

在說明該鐵芯100的結(jié)構(gòu)時，首先說明各部分的名稱。該鐵芯100包括：芯部(剖面a的周邊)，是3個鐵芯腳的一部分，配置在圖1、2中的線圈200的內(nèi)側(cè)；以及磁軛部(剖面b的周邊)，連接3個鐵芯腳，被上緊固金屬零件300和下緊固金屬零件400固定。在本實施例中，芯部是指鐵芯部件107、108、110、111的一部分，意味著配置在線圈200的內(nèi)側(cè)的區(qū)域，磁軛部意味著鐵芯部件101、102、104、105。以后使用圖4敘述芯部的詳細內(nèi)容，以后使用圖5敘述磁軛部的詳細內(nèi)容。

圖3(b)是第一層疊塊的正視圖，圖3(c)是與第一層疊塊鄰接地層疊的第二層疊塊的正視圖。圖3(d)是示出重疊了圖3(b)和圖3(c)的狀態(tài)的正視圖。在各個圖中，為了簡化說明，省略了材料邊界隔板900，但在鐵芯材料101與102之間、104與105之間、107與108之間、110與111之間插入有材料邊界隔板900。

各層疊塊是在紙面進深方向上將相同的鐵芯材料層疊例如15～20張左右而構(gòu)成的，但是由于圖3(b)～(c)是正視圖，所以未顯示出。圖3(b)與圖3(c)是相互表里相反的關(guān)系。圖3(a)的鐵芯100是層疊多個圖3(d)并插入有材料邊界隔板800和層疊面隔板900而成的，即、這是將圖3(b)的層疊塊與圖3(c)的層疊塊交替層疊而構(gòu)成的。

如圖3(d)所示，當以使鐵芯材料110與鐵芯材料111的邊界部分為一條直線的方式層疊第一、第二各層疊塊、且以使鐵芯材料107與鐵芯材料108的邊界部分為一條直線的方式層疊第一、第二層疊塊時，在接合部115的位置處第一和第二層疊塊偏離規(guī)定寬度。該偏離量根據(jù)中央鐵芯腳的形狀被決定的，例如是十幾mm左右，能夠根據(jù)設計規(guī)格任意地選擇。在本實施例中，中央鐵芯腳的鐵芯材料111與磁軛部的鐵芯材料101的接合部115被形成為相對中央鐵芯腳的鐵芯材料111的延伸方向(z軸方向)為45度，但該接合部115的角度并不限定于此。在本實施例的情況下，隔著構(gòu)成中央鐵芯腳的鐵芯材料110和鐵芯材料111而左右配置的兩個鐵芯材料101由于該中央鐵芯腳的存在而被分開，變?yōu)閮蓚€部件。但是例如在以相對鐵芯材料111的延伸方向(z軸方向)為60度的角度形成有接合部115時，這些鐵芯材料101不被分開，而能夠形成相連的1個部件。當形成1個部件時，上部磁軛部的組裝性提高。這樣，接合部115的角度除了能夠考慮上部磁軛部的操作性來進行變更之外，還能夠使內(nèi)周側(cè)和外周側(cè)的角度成為不同的角度。例如，通過使內(nèi)周側(cè)成為使磁阻變大的角度，還能夠使集中于內(nèi)周的磁通向外周側(cè)移動，實現(xiàn)鐵芯腳的磁通均勻化。

此外，非晶質(zhì)合金相比于硅鋼板，板厚非常薄，厚度容易變得不均勻。因此，還能夠使用恰當?shù)亟M合板厚大的部分和板厚小的部分來提高層疊塊的平坦度的方法。另外，通過在層疊塊之間插入薄的絕緣構(gòu)件或硅鋼板，還能夠得到所需的平坦度。

圖4示出圖3(a)的剖面a的剖面圖。在鐵芯材料107以及鐵芯材料108的層疊方向(y軸方向)的中央附近配置有層疊面隔板800，該層疊面隔板800具有與鐵芯材料平行的平面。另外，在鐵芯材料107的層疊塊與鐵芯材料108的層疊塊之間配置有板狀的材料邊界隔板900。這些層疊面隔板800以及材料邊界隔板900由利用絕緣構(gòu)件或者利用清漆等進行了絕緣處理而得到的金屬等制作。鐵芯材料107以及鐵芯材料108的外周被在圖3(a)中省略了圖示的鐵芯固定金屬零件500包圍。鐵芯固定金屬零件500由鐵或者環(huán)氧樹脂等強度高的材料形成。通過沿著鐵芯固定金屬零件500和材料邊界隔板900層疊鐵芯材料107以及鐵芯材料108而形成鐵芯100。非晶質(zhì)合金的端面相比于狹縫加工后的硅鋼板的端面，容易變得不對齊。因此，如本實施例那樣，通過在鐵芯兩側(cè)配置起到引導部件的作用的材料邊界隔板900及鐵芯固定金屬零件500，能夠提高層疊操作性。另外，由此還能夠使接合部115的端面完全對齊，所以能夠抑制接合部115處的損耗，能夠改善鐵芯特性。進而，層疊面隔板800能夠起到作為層疊鐵芯時的基準面的作用，另外還能夠起到作為層疊方向的芯的作用，所以還能夠提高鐵芯腳的強度，為對于運輸時振動經(jīng)受度強的鐵芯。

在鐵芯固定金屬零件500為鐵等導體的情況下，需要考慮避免通過層疊面隔板800形成與線圈相同的方向的回路，如果由絕緣構(gòu)件構(gòu)成，則不需要考慮這些。另外，即使由導體構(gòu)成的情況下，只要至少在一個部位被隔開即可，能夠在除了圖示以外的層疊方向(y方向)的任意位置配置層疊面隔板800。

通過在層疊操作時在與鐵芯固定金屬零件500、層疊面隔板800、材料邊界隔板900的接觸部位涂敷清漆，能夠在組裝后的干燥工序中實現(xiàn)某種程度粘著，能夠成為強度更高的結(jié)構(gòu)。

圖5示出圖3(a)的剖面b的剖面圖。鐵芯材料104以及鐵芯材料105的外周被在圖3(a)中省略了圖示的鐵芯固定金屬零件500包圍。通過在圖3(a)中省略了圖示的下緊固金屬零件400在層疊方向上擰緊。非晶質(zhì)合金的鐵芯不僅無法如硅鋼板那樣期待通過擰緊提高強度，而且過度的擰緊還會招致顯著的特性劣化。因此，為了組裝操作的安全性、及能經(jīng)受得住運輸，鐵芯需要不依賴強度的構(gòu)造。本發(fā)明的鐵芯固定金屬零件500、材料邊界隔板900還具備防止上緊固金屬零件300或者下緊固金屬零件400過度擰緊的功能，尺寸被決定成使得從層疊方向兩側(cè)的擰緊適度。下緊固金屬零件400具備向位于器身構(gòu)造的下部的基座700固定的固定部，被螺釘固定?；?00與鐵芯固定金屬零件500的間隙1000填滿紙板等絕緣構(gòu)件，防止向下部活動。

圖6示出從圖1僅抽出鐵芯的固定構(gòu)造而得到的圖。在鐵芯固定金屬零件500的上下端設置有用于與上緊固金屬零件300和下緊固金屬零件400連結(jié)的鐵芯固定金屬零件緊固金屬零件連結(jié)部503，如圖1那樣用螺釘緊固連結(jié)于上緊固金屬零件300、下緊固金屬零件400。線圈200配置于上下的鐵芯固定金屬零件緊固金屬零件連結(jié)部503之間的位置。

接下來，說明鐵芯的層疊次序。上部磁軛部在最后形成，所以首先關(guān)于除此以外的部分，用螺釘緊固連結(jié)作為骨架的上緊固金屬零件300、下緊固金屬零件400、鐵芯固定金屬零件500。特別當舉出下緊固金屬零件與鐵芯固定金屬零件500的緊固連結(jié)的例子進行說明時，如圖5所示，下緊固金屬零件隔著鐵芯100而配置在兩側(cè)，首先用螺釘緊固連結(jié)其中的一方的下緊固金屬零件、例如左側(cè)的下緊固金屬零件400和鐵芯固定金屬零件500。圖5已經(jīng)是站立狀態(tài)，使圖5的左側(cè)的下緊固金屬零件400和鐵芯固定金屬零件500旋轉(zhuǎn)90度而變?yōu)闄M倒的狀態(tài)。接下來，將鐵芯固定金屬零件500作為引導部件，從上(相當于在圖5的站立狀態(tài)下從右側(cè))層疊鐵芯材料。之后，安裝另一方的下緊固金屬零件，利用緊固金屬零件擰緊螺栓600(參照圖1)擰緊雙方的下緊固金屬零件400。關(guān)于芯部也同樣地在層疊之后，通過反轉(zhuǎn)機將其反轉(zhuǎn)90度而變?yōu)槟軌虿迦刖€圈200的狀態(tài)，插入線圈200。

在圖6中，在將鐵芯固定金屬零件500中的磁軛部所配置的區(qū)域的部件設為501，將芯部所配置的區(qū)域的部件設為鐵芯固定金屬零件部件502時，為了調(diào)整尺寸，在501與502之間夾著紙板等絕緣材料，但也可以熔接該位置而使501與502成為一體的結(jié)構(gòu)。緊固金屬零件擰緊螺栓600配置有用于防止過度擰緊的筒狀止動件，另外，也可以擴大筒的剖面面積、增加接觸面積來提高構(gòu)造上的強度。

接下來，說明層疊上部磁軛部。在將磁軛部鐵芯和芯部鐵芯進行組合的接合部115(參照圖3d)處，需要各個鐵芯相互準確地配置。但是，非晶質(zhì)合金每一張都非常薄，所以非晶質(zhì)合金的層疊塊也容易發(fā)生撓曲或?qū)盈B體的松散等，如果直接使用的話，操作性低。因此，設為如下構(gòu)造：在磁軛部鐵芯的層疊方向最外周配置1mm以下的厚度的鐵板引導部件，用該鐵板引導部件夾著磁軛部鐵芯。由此，能夠使磁軛部鐵芯穩(wěn)定并提高操作性。此外，該鐵板引導部件既可以為了使磁軛部鐵芯整體穩(wěn)定而形成與磁軛部鐵芯大致同等長度的部件，也可以采用更短的鐵板引導部件并僅配置在接合部115周邊。

在進行組裝操作時，先進行內(nèi)周側(cè)鐵芯的操作，之后配置材料邊界隔板900，最后進行外周側(cè)鐵芯的操作。在完成數(shù)塊層疊體的插入之前不去除鐵板引導部件，在成為某個程度的層疊厚度并且非晶質(zhì)合金穩(wěn)定之后集中去除鐵板引導部件。反復進行該操作，插入所有的塊。

還能夠?qū)?.05mm左右的厚度的pet樹脂膜用作引導件，來代替上述鐵制引導部件。在該情況下，還能夠配置成在磁軛部鐵芯的長邊方向上從磁軛部鐵芯露出1mm左右，接合部115以該膜的超出的部分為基準而層疊上部磁軛的各塊。在膜薄的情況下，還能夠在層疊芯部時預先夾著該引導件。

作為在組裝操作時使上部磁軛部穩(wěn)定的其它方法，還有對接合部周邊進行樹脂涂層的方法。在結(jié)束切斷并層疊后的磁軛部鐵芯的端面，針對每個層疊塊涂敷少量的涂層材料。作為涂層材料，優(yōu)選特性劣化盡量少的柔軟的樹脂，但根據(jù)操作環(huán)境、鐵芯的大小，也可以是雖然特性劣化大但堅硬的材料。

實施例2

圖7示出本發(fā)明的第2實施例中的鐵芯100的正視圖。與第1實施例的圖3d同樣地，將鐵芯材料107和108、101和102、104和105這樣的兩個鐵芯層疊體排列配置，層疊有第一層疊塊和第二層疊塊。與第1實施例不同的點在于，鐵芯材料107與108的材料寬度相互不同。同樣地101與102、104與105也是材料寬度不同。在3個腳的鐵芯腳中的中央的鐵芯腳芯部，材料寬度小的鐵芯材料110的層疊塊與材料寬度大的鐵芯材料111的層疊塊并排地配置，它們與第1實施例同樣地針對每個層疊塊左右調(diào)換地層疊。在該第2實施例的情況下，材料寬度大的鐵芯材料111與在層疊方向上相鄰的層疊塊間重疊規(guī)定寬度。第一層疊塊中的鐵芯材料110和111的邊界線、與第二層疊塊中的鐵芯材料110和111的邊界線之間的區(qū)域是鐵芯材料111的重疊余量117。由于存在該重疊余量117，所以無法在中央鐵芯腳配置材料邊界隔板900，但該重疊余量117如軸那樣發(fā)揮功能，所以即使省略材料邊界隔板900，也能確保鐵芯腳的強度。該重疊余量117是材料107與108、101與102、104與105、110與111的材料寬度之差。能夠以省略材料邊界隔板900為目的，與鐵芯的形狀相配地任意地選擇。

在本實施例的上述說明中，說明了將在第一層疊塊中使用的鐵芯材料110和111直接表里相反地用于第二層疊塊的例子。但是，在將不同的鐵芯寬度的材料進行組合而構(gòu)成層疊塊的本實施例中，通過使構(gòu)成第二層疊塊的鐵芯材料的形狀成為與構(gòu)成第一層疊塊的鐵芯材料110以及111不同的形狀，從而也能夠在第一層疊塊和第二層疊塊中使鐵芯材料的邊界部對齊。在該情況下，能夠?qū)⒉牧线吔绺舭?00插入于該邊界部。

另外，在磁軛部中，內(nèi)周側(cè)的鐵芯材料101以及104使用材料寬度寬的鐵芯材料，外周側(cè)的鐵芯材料102以及105配置材料寬度窄的鐵芯材料，從而能夠?qū)⒃诘?實施例中完全地被分割的鐵芯材料101、104分別形成1個部件。

此外，本實施例考慮了非晶質(zhì)合金的材料寬度越大特性越差這一情況。即，通過在內(nèi)周側(cè)配置材料寬度大且特性差的鐵芯，能夠使集中于內(nèi)周側(cè)的磁通分散到外周側(cè)，能夠由于鐵芯腳的磁通均勻化而得到特性改善的效果。

還能夠利用設置有鉤形狀的切口的切斷刀刃在所接合的兩側(cè)的材料切斷部設置鉤形狀，在層疊時進行引導及防止偏離。

實施例3

圖8示出本發(fā)明的第3實施例中的鐵芯100的正視圖。與第1實施例的圖3d以及第2實施例的圖7同樣地，將鐵芯材料107和108、101和102、104和105這樣的兩個鐵芯層疊體排列配置，層疊有第一層疊塊和第二層疊塊。在本實施例中，構(gòu)成中央鐵芯腳的鐵芯材料110與111為相同的寬度，相對于此，構(gòu)成外側(cè)的鐵芯腳的鐵芯材料107與108、磁軛部的鐵芯材料101與102為相互不同的鐵芯寬度。中央的鐵芯腳是將構(gòu)成外側(cè)的鐵芯腳的兩個種類寬度的鐵芯中的寬的一方的鐵芯組合兩個而構(gòu)成的，所以中央的鐵芯腳的鐵芯剖面面積比外側(cè)的鐵芯腳大。中央的鐵芯腳是被兩側(cè)的鐵芯腳和線圈200夾著的配置，所以容易將熱包住，相比于兩側(cè)的鐵芯腳，難以冷卻。當無法充分地冷卻鐵芯而鐵芯溫度上升時，鐵芯的特性惡化。在本實施例中，通過使容易引起溫度上升所致的特性惡化的中央的鐵芯腳的剖面面積比兩側(cè)的鐵芯腳寬，從而降低了施加于中央的鐵芯腳的負荷，抑制了中央的鐵芯腳的特性惡化。通過在中央鐵芯腳將兩個材料寬度寬的鐵芯材料組合地進行使用，從而使鐵芯剖面面積比外側(cè)的鐵芯腳大，但相反通過在外側(cè)的鐵芯腳將兩個材料寬度窄的鐵芯材料進行組合，從而還能夠使鐵芯剖面面積比中央鐵芯腳小。此外，在排列同一材料寬度的鐵芯材料而構(gòu)成中央的鐵芯腳的情況下，最好與實施例1同樣地配置材料邊界隔板900。

實施例4

圖9示出本發(fā)明的第4實施例中的鐵芯100的正視圖。與第1～第3實施例不同，在本實施例中，將3個鐵芯材料排列配置，層疊有第一層疊塊和第二層疊塊。中央的鐵芯腳包括鐵芯材料110～112。只要對鐵芯材料110和112兼用同一形狀的鐵芯材料，就能夠抑制材料的種類并抑制制造費用。在圖9中，示出了將同一材料寬度的鐵芯排列3個而構(gòu)成的例子，但還能夠?qū)σ徊糠质褂貌煌膶挾鹊蔫F芯材料。此外，排列4個以上的鐵芯材料而構(gòu)成的鐵芯100也是本發(fā)明的實施方式的一個例子。將其中的至少一部分的材料寬度設為不同的寬度也是本發(fā)明的一個例子。

實施例5

圖10示出本發(fā)明的第5實施例中的鐵芯100的鐵芯腳剖面圖。

在線圈200為圓筒形狀的情況下，在圖4所示的鐵芯100的形狀中，在線圈200與鐵芯固定金屬零件500之間出現(xiàn)大的間隙，鐵芯占線圈內(nèi)側(cè)的面積的比例(占空系數(shù))變低。因此，在本實施例中，使鐵芯100的位于層疊方向(y軸方向)的中央附近的鐵芯材料的寬度比配置在層疊方向(y軸方向)的外側(cè)的鐵芯材料的寬度還寬。通過該結(jié)構(gòu)，鐵芯100的剖面形狀成為接近線圈的圓筒形狀的形狀，所以能夠減小線圈200與鐵芯固定金屬零件500的間隙，提高占空系數(shù)。此外，如圖11那樣，形成3個種類以上的鐵芯寬度的例子也是本實施例的一部分。通過組合更多寬度的鐵芯而使鐵芯的剖面形狀更接近為圓形，能夠更加提高占空系數(shù)。在這樣組合多個寬度的鐵芯的實施例中，鐵芯的構(gòu)造復雜化，組裝性下降，但通過如本發(fā)明那樣將鐵芯固定金屬零件500用作鐵芯層疊操作的引導件，能夠抑制組裝性的下降。另外，在層疊后還能夠得到增強效果。

實施例6

圖11示出本發(fā)明的第6實施例中的鐵芯100的鐵芯腳剖面圖。與圖10同樣地，根據(jù)層疊方法(y軸方向)的位置使鐵芯寬度不同，從而使鐵芯外形接近于線圈200的圓筒形狀。本實施例的另一個特征點在于：層疊方向的最外周由單一的層疊塊構(gòu)成，在x軸方向上未排列多個層疊塊。因此，材料邊界隔板900未到達層疊方向(y軸方向)的最外周。如圖10的說明所提及那樣，鐵芯固定金屬零件500呈沿著鐵芯外形的多級形狀。

在本實施例中是如下構(gòu)造：層疊方向(y軸方向)最外周的層疊塊與緊靠其內(nèi)側(cè)的層疊塊的材料寬度明確地不同，僅在內(nèi)側(cè)的層疊塊的一部分區(qū)域承受從最外周的層疊塊側(cè)施加的擰緊加重。由于該加重的偏重被減輕，所以例如還能夠在最外周的層疊塊與緊靠其內(nèi)側(cè)的層疊塊之間插入比內(nèi)側(cè)的層疊塊的面積寬的鐵板、硅鋼板、厚的紙板等。

使鐵芯固定金屬零件500的外接圓的尺寸比線圈200內(nèi)周稍微大，在線圈插入時一邊使得接觸變形一邊進行插入，從而能夠在插入后維持良好的接觸狀態(tài)。該尺寸調(diào)整還根據(jù)線圈內(nèi)周繞線管的干燥和注油后的尺寸而被調(diào)整，例如能夠設為1mm以內(nèi)的范圍。該情況下的繞線管從強度方面來看最好是鐵等金屬。關(guān)于配置于線圈內(nèi)周的繞線管，通過在插入鐵芯后與鐵芯固定金屬零件500的角部對應的位置實施與該角部同樣的形狀的槽加工，能夠作為將鐵芯固定金屬零件500插入于線圈時的插入引導件發(fā)揮功能。另外，還能夠在插入鐵芯后具備鐵芯的固定功能。該情況下的繞線管例如最好是厚度3mm左右的紙板。

實施例7

圖12示出本發(fā)明的第7實施例中的鐵芯100的鐵芯腳剖面圖。在本實施例中，在圖11的鐵芯固定金屬零件500的周圍配置有圓筒形的周圍固定構(gòu)件1100。該周圍固定構(gòu)件1100是在材料邊界隔板900的延長線上連結(jié)兩個半圓形狀的部件而成為大致圓形形狀。作為材料，在油浸變壓器中最好是紙板或鐵板，在模制變壓器中最好是塑料、樹脂或絕緣紙。在利用薄的絕緣材料等時，由于以人力進行開關(guān)比較容易，所以也可以不像上述那樣組合半圓形狀的兩個部件來使用，而使用具有能夠進行開關(guān)的開口部的大致圓筒形的1個部件。即使是如無法以人力進行開關(guān)的鐵板或者紙板那樣的堅硬且厚的材料，只要具備能夠供鐵芯材料進入的程度的開口部，就能夠成為大致圓筒形的1個部件。

該周圍固定構(gòu)件1100在磁軛部被鐵芯100的層疊方向(y軸方向)最外周和上緊固金屬零件300或者下緊固金屬零件400夾著而被固定，在沒配置芯部等緊固金屬零件的位置，在整個周向用絕緣性的膠帶等固定。如果在外觀特別重要的模制變壓器中采用本實施例，則能夠掩藏接合面及內(nèi)部構(gòu)造。另外能夠抑制塵垢或飛塵沉積在鐵芯100的表面或鐵芯固定金屬零件500外周面。還具有防音效果。

如第5實施例及第6實施例那樣，即使在采用了使鐵芯100的外形接近于圓形形狀的方法時，對于完全地形成圓形也需要非常多的種類的鐵芯寬度，實現(xiàn)起來極為困難。根據(jù)本實施例，周圍固定構(gòu)件1100的外周呈沿著線圈200的內(nèi)周的形狀，所以即使不將鐵芯100的外周完全地形成為圓形，也能夠牢固地固定鐵芯100和線圈200。另外，在油浸變壓器中，通過在線圈200的內(nèi)周涂敷清漆并使得在干燥工序中粘結(jié)，能夠抑制部件的偏離。

在大容量的變壓器的情況下需要將鐵芯100與線圈200的絕緣距離確保得大，而通過在鐵芯100與線圈200之間的間隙配置冷卻通道，能夠確保絕緣距離，并提高冷卻性能。

實施例8

圖13示出本發(fā)明的第8實施例中的鐵芯100的磁軛部處的鐵芯剖面圖。配置由絕緣物構(gòu)成的鐵芯固定構(gòu)件1200，來代替第1～第7實施例的鐵芯固定金屬零件500，在其外側(cè)配置與上緊固金屬零件300、下緊固金屬零件400熔接的圓弧形狀的周圍固定構(gòu)件1100，由此固定鐵芯100。周圍固定構(gòu)件1100由于被熔接，所以設為鐵制。本實施例中的層疊面隔板800由絕緣材料構(gòu)成，被周圍固定構(gòu)件1100的邊界部1300夾著而固定，所以周圍固定構(gòu)件1100是不形成回路的結(jié)構(gòu)。在將層疊面隔板800設為非絕緣材料的材料時，還能夠在周圍固定構(gòu)件1100與層疊面隔板800的接觸部附近進行清漆處理、或者通過新夾入絕緣材料的方法以避免構(gòu)成回路。周圍固定構(gòu)件1100也可以根據(jù)鐵芯100的大小來部分地配置。

隨著鐵芯剖面形狀接近于圓形，與上緊固金屬零件300、下緊固金屬零件400接觸的平面部變窄。在本實施例中，周圍固定構(gòu)件1100與上緊固金屬零件300、下緊固金屬零件400被熔接并固定，所以即使在平面部窄的情況下，也能夠牢固地擰緊鐵芯來固定。

實施例9

圖14示出本發(fā)明的第9實施例中的鐵芯100的鐵芯剖面圖。在本實施例中，層疊面隔板800配置于層疊方法的多處，在按照圓形形狀成形的周圍固定構(gòu)件1100的與層疊面隔板800對應的位置設置有孔或者槽，以嵌入該層疊面隔板800。通過將該層疊面隔板800與周圍固定構(gòu)件1100進行嵌合并固定，能夠固定鐵芯材料。僅在配置于周圍固定構(gòu)件1100的外周的周圍固定金屬零件1400的與配置在層疊方向(y軸方向)中央附近的層疊面隔板800對應的位置形成孔，對該孔插入層疊面隔板800。

是否通過周圍固定金屬零件1400夾著所插入的層疊面隔板800來固定取決于層疊面隔板800的強度，能夠任意地選擇。

在本發(fā)明的各實施例中，舉出非晶質(zhì)合金的疊鐵芯的例子進行了說明，但未必限于此，還能夠應用于硅鋼板的疊鐵芯。另外，即使是非晶質(zhì)合金與硅鋼板的組合也能夠應用。在由非晶質(zhì)合金構(gòu)成鐵芯時，與硅鋼板的疊鐵芯的情況相比，鐵芯的增強效果及生產(chǎn)率改善效果大。

此外，還能夠使用硅鋼板作為層疊面隔板800，由此能夠?qū)崿F(xiàn)強度提高。另外，也可以通過設為在非晶質(zhì)合金的層疊塊的層疊面的正面和背面配置相同的材料寬度的硅鋼板來夾著非晶質(zhì)合金的結(jié)構(gòu)，從而進一步提高鐵芯腳的強度，實現(xiàn)了上部磁軛部插入操作性的改善。在這樣使材料合成時，能夠使減少了硅鋼板的比例的一方的特性變良好。例如在設為針對20張非晶質(zhì)合金在其兩側(cè)配置硅鋼板的結(jié)構(gòu)時，作為鐵芯整體，一半左右是硅鋼板，所以與非晶質(zhì)合金100％時相比，鐵損多。另一方面，例如如果將硅鋼板的比例抑制到全部堆積厚度的10％以內(nèi)，則能夠相對100％非晶質(zhì)合金的特性將鐵損抑制至+30％左右。硅鋼板的比例還被所求出的鐵芯強度所左右，例如針對非晶質(zhì)合金的層疊塊的每10個塊配備硅鋼板。另外，既可以考慮操作性而僅限定于上部磁軛部，也可以在其它腳部采用硅鋼板。

作為鐵芯100的固定方法，還能夠使用如下方法：在上緊固金屬零件300、下緊固金屬零件400、鐵芯固定金屬零件500以及各芯部、磁軛部開圓孔并插入絕緣的圓棒從而進行固定。由此，例如能夠省略圖5中的間隙1000的間隙填充并更堅固地進行固定。