TWI777830B - 捲鐵心 - Google Patents

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Abstract

本發明具備在側面視角下為大致矩形之捲鐵心本體，捲鐵心本體具有在側面視角下為大致矩形之積層結構，該積層結構包含方向性電磁鋼板在板厚方向上疊合之部分，該方向性電磁鋼板係在長邊方向上平面部與角落部交替連續，且夾著各角落部而相鄰之2個平面部所形成之角度為90°者；在方向性電磁鋼板1之側面視角下，各角落部具有2個以上具曲線狀形狀的撓曲部，且存在於一個角落部中之各撓曲部各自的彎曲角度合計為90°，各撓曲部之側面視角下之內表面側曲率半徑r為1mm以上且5mm以下，並且，至少在平面部之一部分中，所積層之方向性電磁鋼板之動摩擦係數即層間摩擦係數為0.20以上。

Description

捲鐵心
本發明涉及捲鐵心。本案係依據已於2020年10月26日於日本提出申請之特願2020-178891號主張優先權，並在此援引其內容。
所謂方向性電磁鋼板，係含有7質量%以下之Si且具有二次再結晶晶粒聚集於{110}＜001＞方位(Goss方位)之二次再結晶集合組織的鋼板。方向性電磁鋼板之磁特性會受到往{110}＜001＞方位聚集之聚集度的大幅影響。近年來，實用之方向性電磁鋼板係被控制成使結晶之＜001＞方向與軋延方向之角度落在5°左右的範圍內。
方向性電磁鋼板可積層後用於變壓器之鐵心等，除了要求主要磁特性之高磁通密度與低鐵損之外，還要求會成為振動及噪音之原因的磁致伸縮要小。已知結晶方位與該等特性強烈相關，且已揭示譬如專利文獻1~3之細膩的方位控制技術。
而且，作為藉由控制方向性電磁鋼板中鋼板表面的動摩擦係數來改善特性之技術，揭示了專利文獻4，其考慮到對加工時產生之應變等所造成的影響。又，作為藉由在積層成鐵心的鋼板之間控制鋼板表面的動摩擦係數來改善噪音之技術，揭示了專利文獻5、6等。
又，關於製造捲鐵心，迄今已廣為人知的方法係譬如專利文獻7所記載這般，在將鋼板捲取成筒狀之後，直接將筒狀積層體進行壓製而形成為大致矩形，以使角落部成為固定曲率，然後再藉由進行退火來消除應力與維持形狀。
另一方面，作為捲鐵心之另一製造方法揭示了如專利文獻8~10之技術，該技術係事先將鋼板要成為捲鐵心之角落部的部分進行彎曲加工以形成曲率半徑為3mm以下之較小的撓曲區域，再將該經彎曲加工之鋼板積層做成捲鐵心。根據該製造方法，不需要如以往之大規模的壓製步驟，且鋼板被細膩地彎折並維持鐵心形狀，在加工時產生之應變也僅集中於彎曲部(角部)。因此，也可省略上述藉退火步驟來消除應力，在工業上的優點很大，其應用持續擴展。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2001-192785號公報 專利文獻2：日本專利特開2005-240079號公報 專利文獻3：日本專利特開2012-052229號公報 專利文獻4：日本專利特開平11-124685號公報 專利文獻5：國際公開第2018/123339號 專利文獻6：日本專利特開2011-90456號公報 專利文獻7：日本專利特開2005-286169號公報 專利文獻8：日本專利特許第6224468號公報 專利文獻9：日本專利特開2018-148036號公報 專利文獻10：澳大利亞發明專利申請案公開第2012337260號說明書
發明欲解決之課題 本發明之目的在於提供一種捲鐵心，其係藉由下述方法製出者：事先將鋼板進行彎曲加工以形成曲率半徑為5mm以下之較小的撓曲區域、再將該經彎曲加工之鋼板積層做成捲鐵心；該捲鐵心經過改善而可抑制因鐵心形狀與所使用之鋼板的組合導致產生噪音的情形。
用以解決課題之手段 本申請案發明人等詳細研討了變壓器鐵心的噪音特性，該變壓器鐵心係藉由下述方法製出者：事先將鋼板進行彎曲加工以形成曲率半徑為5mm以下之較小的撓曲區域，再將該經彎曲加工之鋼板積層做成捲鐵心。其結果認知到即便在將結晶方位之控制幾乎同等且以單板測定之磁致伸縮之大小也幾乎同等的鋼板當作胚料的情況下，鐵心之噪音有時仍會產生差異。
在探究其原因之後，得知會成為問題之噪音差異係受到胚料之表面狀態的影響，而且也會依鐵心之尺寸形狀而在現象的程度上產生差異。 在此觀點上針對各種鋼板製造條件與鐵心形狀進行研討並將對噪音之影響加以分類之結果，獲得以下結果：藉由將利用特定製造條件所製出之鋼板當作特定尺寸形狀之鐵心胚料來使用，可抑制鐵心的噪音。
為了達成前述目的，本發明採用以下態樣。 亦即，本發明之一態樣為一種捲鐵心，係具備在側面視角下為大致矩形之捲鐵心本體者； 前述捲鐵心本體具有在側面視角下為大致矩形之積層結構，該積層結構包含方向性電磁鋼板在板厚方向上疊合之部分，該方向性電磁鋼板係在長邊方向上平面部與角落部交替連續，且夾著該各角落部而相鄰之2個平面部所形成之角度為90°者； 在前述方向性電磁鋼板之側面視角下，前述各角落部具有2個以上具曲線狀形狀的撓曲部，且存在於一個角落部中之各撓曲部各自的彎曲角度合計為90°，前述各撓曲部之側面視角下之內表面側曲率半徑r為1mm以上且5mm以下； 前述方向性電磁鋼板具有以下化學組成：以質量%計含有Si：2.0~7.0%，且剩餘部分由Fe及不純物所構成；該方向性電磁鋼板具有於Goss方位定向之集合組織；並且，至少在前述平面部之一部分中，針對所積層之前述方向性電磁鋼板之動摩擦係數即層間摩擦係數，在不同的複數個積層厚度位置所獲得之測定值半數以上為0.20~0.70，且其平均值為0.20~0.70。
又，在前述態樣中，前述方向性電磁鋼板之磁致伸縮λpp的標準差宜為0.01×10 -6~0.10×10 -6。 但，前述標準差係從積層後之前述方向性電磁鋼板任意抽取複數片，並在各方向性電磁鋼板之前述平面部測定磁致伸縮之峰間值(Peak to Peak value)，藉由所測定之峰間值來決定。
又，在前述態樣中，關於前述平面部，其因前述方向性電磁鋼板被積層而相向之總面積之中，前述層間摩擦係數為0.20以上且相向之面積比率宜為50%以上。
又，在前述態樣中，關於前述平面部，其從前述捲鐵心之內表面側起算在前述方向性電磁鋼板之積層厚度之50%以內的區域中，所積層之前述方向性電磁鋼板的前述層間摩擦係數宜為0.20~0.70。
發明效果 根據本發明之上述態樣，在積層經彎曲加工之方向性電磁鋼板所形成之捲鐵心中，可有效抑制因鐵心形狀與所使用之鋼板的組合導致產生噪音的情形。
用以實施發明之形態 以下，依序詳細說明本發明捲鐵心之實施形態。惟，本發明並非僅限於本實施形態所揭示之構成，可在不脫離本發明主旨之範圍內進行各種變更。此外，在下述之數值限定範圍中，下限值及上限值被包含於該範圍內。顯示為「大於」或「小於」的數值，該值不包含在數值範圍內。又，有關化學組成之「%」只要無特別說明則意指「質量%」。 又，有關在本說明書中所使用之形狀、幾何學之條件以及用以特定其等之程度的譬如「平行」、「垂直」、「相同」、「直角」等用語、長度及角度之值等，不拘泥於嚴格意義而是包含可期待相同機能之程度的範圍來解釋。 又，在本說明書中，有時會將「方向性電磁鋼板」僅記載為「鋼板」或「電磁鋼板」，有時也會將「捲鐵心」僅記載為「鐵心」。
本發明實施形態之捲鐵心係具備在側面視角下為大致矩形之捲鐵心本體者，前述捲鐵心本體具有在側面視角下為大致矩形之積層結構，該積層結構包含方向性電磁鋼板在板厚方向上疊合之部分，該方向性電磁鋼板係在長邊方向上平面部與角落部交替連續，且夾著該各角落部而相鄰之2個平面部所形成之角度為90°者；在方向性電磁鋼板之側面視角下，前述各角落部具有2個以上具曲線狀形狀的撓曲部，且存在於一個角落部中之各撓曲部各自的彎曲角度合計為90°，前述各撓曲部之側面視角下之內表面側曲率半徑r為1mm以上且5mm以下；前述方向性電磁鋼板具有以下化學組成：以質量%計含有Si：2.0~7.0%，且剩餘部分由Fe及不純物所構成，該方向性電磁鋼板具有於Goss方位定向之集合組織，並且，至少在前述平面部之一部分中，針對所積層之鋼板的至少一部分鋼板之動摩擦係數即層間摩擦係數，在不同的複數個積層厚度位置所獲得之測定值半數以上為0.20~0.70，且其平均值為0.20~0.70。
1.捲鐵心及方向性電磁鋼板之形狀 首先，說明本發明實施形態之捲鐵心的形狀。在此所說明之捲鐵心及方向性電磁鋼板之形狀本身並非特別新穎之物。其只不過是依循例如在先前技術中作為專利文獻8~10所介紹之公知捲鐵心及方向性電磁鋼板的形狀。 圖1為示意顯示捲鐵心之一實施形態的立體圖。圖2為圖1之實施形態所示之捲鐵心的側視圖。並且，圖3為示意顯示捲鐵心之另一實施形態的側視圖。 此外，在本說明書中，所謂側面視角係指在構成捲鐵心之長條狀方向性電磁鋼板的寬度方向(圖1中之Y軸方向)上觀看，所謂側視圖係顯示自側面視角所識別之形狀的圖(圖1之Y軸方向的圖)。
本發明實施形態之捲鐵心具備在側面視角下為大致矩形之捲鐵心本體。該捲鐵心本體具有方向性電磁鋼板在板厚方向上疊合且在側面視角下為大致矩形之積層結構。該捲鐵心本體可直接當作捲鐵心來使用，亦可視需求具備有捆束帶等公知的緊固件等以將所疊合之複數片方向性電磁鋼板固定成一體。
在本說明書中，捲鐵心本體之鐵心長度並無特別限制，但在鐵心中即便鐵心長度改變，撓曲部體積仍為固定，因此在撓曲部所產生之鐵損固定，又，鐵心長度越長則撓曲部之體積率變得越小，故對鐵損劣化之影響也小，因此該長度宜為1.5m以上，較佳為1.7m以上。此外，在本發明中，所謂捲鐵心本體之鐵心長度係指藉側視之在捲鐵心本體之積層方向的中心點的周長。
又，在本說明書中，捲鐵心本體之鋼板積層厚度並無特別限制，然而，如後述這般，可認為本發明效果係由於與鋼板積層厚度相關之鐵心中的激磁磁通往鐵心中心區域偏向存在所產生，由此，在易發生偏向存在之鋼板積層厚度較厚的鐵心中容易享有發明之優點。基於上述，鋼板積層厚度宜為40mm以上，若為50mm以上則較佳。此外，在本發明中，所謂捲鐵心本體之鋼板積層厚度係指藉側視之在捲鐵心本體之平面部中之積層方向最大厚度。
本發明實施形態之捲鐵心適合用於以往公知之所有用途上，尤其以噪音成為問題之輸電變壓器用之鐵心而言具有明顯的優點。
如圖1及圖2所示，捲鐵心本體10具有在側面視角下為大致矩形之積層結構2，該積層結構2包含方向性電磁鋼板1在板厚方向上疊合之部分，該方向性電磁鋼板1係在長邊方向上第1平面部4與角落部3交替連續，且夾著該各角落部3而相鄰之2個第1平面部4所形成之角度為90°者。此外，在本說明書中，有時也會將「第1平面部」及「第2平面部」各自僅記載為「平面部」。 方向性電磁鋼板1之各角落部3在側面視角下具有2個以上具曲線狀形狀的撓曲部5，且存在於一個角落部3中之撓曲部各自的彎曲角度合計成為90°。角落部3係在相鄰的撓曲部5、5之間具有第2平面部4a。因此，角落部3係形成為具備有2個以上撓曲部5與1個以上第2平面部4a之構成。 圖2之實施形態係在1個角落部3中具有2個撓曲部5的情況。圖3之實施形態係在1個角落部3中具有3個撓曲部5的情況。
如該等例子所示，在本發明中，1個角落部可藉由2個以上撓曲部來構成，而從抑制因加工時之變形所產生之應變來抑制鐵損的觀點，撓曲部5之彎曲角度φ(φ1、φ2、φ3)各自宜為60°以下，且較佳為45°以下。 在1個角落部具有2個撓曲部之圖2的實施形態中，從減少鐵損的觀點，譬如可設為φ1=60°且φ2=30°，或者設為φ1=45°且φ2=45°等。又，在1個角落部具有3個撓曲部之圖3的實施形態中，從減少鐵損的觀點，譬如可設為φ1=30°、φ2=30°且φ3=30°等。此外，從生產效率的觀點，彎折角度宜相等，因此當1個角落部具有2個撓曲部時，宜設為φ1=45°且φ2=45°，又，在1個角落部具有3個撓曲部之圖3的實施形態中，從減少鐵損的觀點，例如宜設為φ1=30°、φ2=30°且φ3=30°。
參照圖6來進一步詳細說明撓曲部5。圖6為示意顯示方向性電磁鋼板之撓曲部(曲線部分)之一例的圖。所謂撓曲部之彎曲角度意指在方向性電磁鋼板撓曲部中，於彎折方向之後方側的直線部與前方側的直線部之間所產生的角度差，並且係以2條假想線Lb延長線1(Lb-elongation1)、Lb延長線2(Lb-elongation2)所形成之角的補角角度φ來表示，該等假想線為將方向性電磁鋼板外表面中、屬於包夾撓曲部之兩側平面部表面的直線部分延長而獲得的假想線。 此時，延長之直線從鋼板表面脫離的點為平面部與撓曲部在鋼板外表面側之表面上的邊界，於圖6中為點F及點G。
此外，從點F及點G各自延長與鋼板外表面垂直之直線，將該直線與鋼板內表面側之表面的交點各自定為點E及點D。該點E及點D為平面部與撓曲部在鋼板內表面側之表面上的邊界。 並且，在本說明書中，所謂撓曲部係在方向性電磁鋼板之側面視角下，由上述點D、點E、點F及點G所包圍之方向性電磁鋼板的部位。在圖6中，係將點D與點E之間的鋼板表面、亦即撓曲部之內側表面定為La來表示，且將點F與點G之間的鋼板表面、亦即撓曲部之外側表面定為Lb來表示。又，在以直線連結點A與點B時，將鋼板撓曲部之內側的圓弧DE上之交點定為C。
又，在圖6中顯示出撓曲部5之側面視角下之內表面側曲率半徑r。透過以通過點E及點D之圓弧將上述La作近似，可獲得撓曲部5之曲率半徑r。曲率半徑r越小，撓曲部5之曲線部分的彎曲程度越險急，曲率半徑r越大，撓曲部5之曲線部分的彎曲程度越平緩。 在本發明實施形態之捲鐵心中，在板厚方向上積層之各方向性電磁鋼板1中，各撓曲部5之曲率半徑r亦可具有某程度的變動。此變動有時係因成形精度所致之變動，亦可推測係在積層時的處理等中發生非刻意之變動。如上述之非刻意之誤差若在現在之一般工業製造中可抑制到0.2mm左右以下。當如上述之變動大時，可藉由針對數量夠多的鋼板測定曲率半徑並加以平均來獲得代表的值。又，亦可推測係因某種理由而刻意使其改變，本發明並未排除所述之形態。
此外，撓曲部5之內表面側曲率半徑r之測定方法亦無特別限制，譬如可藉由使用市售之顯微鏡(Nikon ECLIPSE LV150)在200倍下進行觀察來測定。具體而言，係從觀察結果求出曲率中心A點，作為該求算方式，例如若使線段EF與線段DG往與點B為相反側之內側延長而將其等的交點規定為A，則內表面側曲率半徑r的大小就相當於線段AC之長度。 在本說明書中，係藉由將撓曲部之內表面側曲率半徑r設為1mm以上且5mm以下之範圍，並搭配控制了下述所說明之層間摩擦係數的特定方向性電磁鋼板，而可抑制捲鐵心之噪音。撓曲部之內表面側曲率半徑r宜為3mm以下，此時，可更明顯發揮本說明書之效果。 並且，最佳形態為存在於鐵心內之所有撓曲部皆滿足本說明書所規定之內表面側曲率半徑r。當存在滿足本發明實施形態之內表面側曲率半徑r的撓曲部與未滿足該內表面側曲率半徑r的撓曲部時，所期望之形態為至少半數以上的撓曲部滿足本發明所規定之內表面側曲率半徑r。
圖4及圖5為示意顯示在捲鐵心本體中之1層方向性電磁鋼板之一例的圖。如圖4及圖5之例所示，本發明所使用之方向性電磁鋼板係經彎折加工者，其具有由2個以上撓曲部5所構成之角落部3與平面部4，並且透過1個以上的接合部6來形成在側面視角下為大致矩形的環，該接合部6為方向性電磁鋼板之長邊方向的端面。 在本說明書中，捲鐵心本體若以整體而言具有側面視角為大致矩形之積層結構2即可。其可如圖4之例所示這般為1片方向性電磁鋼板透過1個接合部6構成捲鐵心本體之1層者，亦可如圖5之例所示這般為1片方向性電磁鋼板構成捲鐵心之大約半周，且2片方向性電磁鋼板透過2個接合部6構成捲鐵心本體之1層者。
在本說明書中所使用之方向性電磁鋼板的板厚並無特別限定，只要因應用途等來適當選擇即可，通常係在0.15mm~0.35mm之範圍內，且宜為0.18mm~0.23mm之範圍。
2.方向性電磁鋼板之構成 接著，說明用以構成捲鐵心本體之方向性電磁鋼板之構成。在本說明書中，特徵在於：鄰接積層之方向性電磁鋼板之間的層間摩擦係數、所積層之方向性電磁鋼板的磁致伸縮λpp、控制層間摩擦係數後之方向性電磁鋼板在捲鐵心內的配置部位及控制層間摩擦係數後之方向性電磁鋼板在捲鐵心內的使用比率。
(1)鄰接積層之方向性電磁鋼板的層間摩擦係數 用以構成本發明實施形態之捲鐵心的方向性電磁鋼板，至少在平面部的一部分中，所積層之鋼板的層間摩擦係數係成為0.20以上。平面部之層間摩擦係數若小於0.20，以具有本實施形態中之鐵心形狀的鐵心而言不會展現減少噪音的效果。 雖然產生所述現象之機制尚不明確，但本規定之必要性可認為如下。 本說明書定為對象之鐵心具有交替配置限定於非常狹窄區域的撓曲部與相較於撓曲部為非常寬廣之區域的平面部之結構。一般而言已知若將會形成閉合磁路之鐵心激磁，鐵心內之磁通會以使磁路縮短之方式偏向存在於閉合磁路之內周側，然而可認為若將本發明定為對象之如上述結構之捲鐵心激磁，鐵心內之磁通的偏向存在也會改變。因此，在平面部中，內周側之磁通密度與外周側之磁通密度會產生較大的差異，進而在內周側與外周側之磁致伸縮的大小也會不同。亦即，在從內周側往外周側積層之鋼板中，鄰接且相向之鋼板彼此係在物理上偏移而產生摩擦。吾等認為以往的捲鐵心之平面部較小，且在全周中鄰接之鋼板都被和緩的曲率限制住形狀，對於以往的捲鐵心而言，如上述之摩擦並未帶來特別明顯的作用。
另一方面，可認為在如本說明書定為對象之具有較寬廣之平面部的鐵心中，在平面部中作為形狀之限制幾乎沒有作用，所以會因為磁致伸縮之差(磁通密度之差)導致與鄰接之鋼板(在積層方向上鄰接之方向性電磁鋼板)摩擦，由該摩擦所產生之作用會大大地顯現出來。該作用之一為噪音，在本實施形態之鐵心中，摩擦對於噪音之貢獻會發揮很大的作用。雖然在本說明書中係藉由增大層間摩擦係數來減少噪音，但並不認為該作用係單純地利用摩擦來抑制鋼板(方向性電磁鋼板)因磁致伸縮之差所產生的尺寸變化。其實，要抑制因磁致伸縮之差所產生的尺寸變化需要非常大的摩擦阻力，而且若強行抑制尺寸變化也會妨礙磁域結構的變化，因而也可能使得鐵心之磁效率降低。實際上，在本說明書中，即便在不會過度抑制尺寸變化之適當範圍內增大層間摩擦係數，鐵心之磁效率也不會降低，反而可觀察到磁效率提升的傾向。若考慮到該等情事，可認為本發明效果係藉由增大層間摩擦係數來將因磁致伸縮所產生之方向性電磁鋼板的運動能量作為因摩擦所產生之熱能來消耗，從而減少振動能量、亦即噪音。鐵心效率提升的傾向也可解釋成係藉由被消耗之熱能造成鋼板溫度上升而電阻增大，故而出現因渦流鐵損所致之損失變小的效果。如所述這般，本說明書之作用機制可能十分不同於以往。
須注意之點為由於本說明書係用以規定鐵心，因此方向性電磁鋼板之層間摩擦係數並非在用以形成鐵心之胚料中測定，而是在將鐵心分解而獲得之方向性電磁鋼板中進行測定。本說明書中之方向性電磁鋼板的層間摩擦係數，係從積層後之鋼板任意將按積層順序的3片當作1組，抽出10組(所積層之鋼板少於30片時為所有的鋼板)，根據在各鋼板之平面部所測定之層間摩擦係數來決定層間摩擦係數。藉由隨機抽取試樣，可測定在展現發明效果上較佳的代表性狀態。 層間摩擦係數係在3片重疊之鋼板的接觸面施加積層方向之荷重，同時抽拉中央的鋼板，從此時之積層方向的荷重與抽拉荷重之關係來求算。在本說明書中，係將積層方向之荷重設為1.96N且將抽拉速度設為100mm/分鐘，忽視接觸面之間開始相對偏移時的抽拉力變化(其一般係以靜摩擦力之波峰出現)，並將在開始相對偏移後最初的60mm之平均值當作抽拉荷重。亦即，在本說明書中之層間摩擦係數為動摩擦係數。 在本說明書中之層間摩擦係數係將抽拉荷重之單位定為[N]，根據以下來求算： (層間摩擦係數)=(抽拉荷重)/1.96/2。 此處之「/2」係考慮到作用於被抽拉之鋼板之來自兩表面的動摩擦力，就算關於各表面之摩擦係數不同也不必考慮該點，藉由上述式以作用於中央之鋼板之來自兩表面的平均層間摩擦係數來評估。 當然，上述測定之積層順序係按照從鐵心抽出的順序來重疊，抽拉方向為在鐵心中之磁化方向、亦即從包夾平面部之一側撓曲部往另一側撓曲部的方向，若為使用一般方向性電磁鋼板作為鐵心胚料之通常的鐵心，則為胚料即方向性電磁鋼板之軋延方向。 關於試驗片之尺寸，若能以上述條件實施抽拉則尺寸無特別限定，但若接觸面之面壓變得過高也會成為測定值不一致的原因，因此，接觸面面積應考慮從原本材料之鐵心所抽出之鋼板的尺寸與上述測定所使用之試驗機的尺寸來設為充分的大小。當採用一般的拉伸試驗時，可應用之試樣的寬度為20~150mm左右，長度為50~400mm左右。並且，為了使測定中之接觸面上的積層方向之荷重分布穩定，係將包夾中央之抽拉試樣之鋼板的大小充分縮小成較中央之抽拉試樣更小，並且以使試驗中之接觸面面積固定為包夾中央之抽拉試樣之鋼板的大小的方式來配置3片鋼板，此舉在為了使試驗值穩定上較佳。例如在將3片鋼板的寬度設為相同，並且3片鋼板的長度為300mm時，若將2片包夾側之鋼板的長度裁切成100mm並以該2片鋼板來包夾中央鋼板，且若忽視用以抽拉中央之板件之把持部的長度，則可在將接觸面積嚴格固定為寬度×100mm下涵蓋200mm穩定測定抽拉荷重。惟，可認為會有因要切出試樣之鐵心大小或裝置上之限制等，而難以在開始相對偏移後最初的60mm穩定進行抽拉的情況。在此情況下，可許可利用以較60mm更短之距離測定的測定數據來獲得抽拉荷重之平均值。惟，即便在此情況下，平均抽拉距離仍宜為10mm以上。此外，本說明書所採用之上述試驗條件係依循JIS K7125：1999，若有為了更細膩之測定所需之條件等，可遵從JIS K7125：1999來實行。 層間摩擦係數(所積層之方向性電磁鋼板的層間摩擦係數)宜為0.25以上，且更佳為0.30以上。由於需要控制在會發生鋼板偏移的範圍內，因此上限設為0.70以下。且宜為0.60以下。 本發明實施形態之層間摩擦係數係如上述這般以10組測定值之平均值來求算，然而可想見以下狀況：即便平均值在上述範圍內，若各個測定值為上述範圍外之值則無法獲得發明效果。例如，像是5組之測定值為0.10，5組之測定值為0.90，共計10組之平均值成為0.50這般的情形。一般而言，如果是將工業製造之相同規格的鋼板予以積層，表面狀態並不會有太大的變化，層間摩擦係數之變動(不一致)也會被抑制在頂多0.20左右之範圍內，而無須考慮如所述之狀況，但若刻意要將表面狀態差異甚大的複數種鋼板予以積層時，則可能發生如上述之狀況。考慮到此點，在本說明書中係定為所測定之層間摩擦係數數據半數以上落在以平均值而言為適當之數值範圍內。當以10組之測定值來求算層間摩擦係數時，必須有5組以上之測定值係落在0.20~0.70之範圍內。
(2)控制層間摩擦係數後之積層構件(方向性電磁鋼板)的配置 如以上所說明，本發明之效果係因鐵心內之磁通的偏向存在，造成在平面部相對向而積層之方向性電磁鋼板之磁致伸縮，導致尺寸變化的差異而產生。在原理上不一定要所積層之方向性電磁鋼板在所有平面部中皆成為本說明書所規定之摩擦狀態，就算是一部分，若展現出本說明書所設想之現象的話便能期待減少噪音。話雖如此，在該比率非常小的情況下，可認為噪音之減少量也會縮小而止足於在實用上不具意義之程度。在本說明書中亦考慮到如所述之狀況，而利用以上述方式從鐵心隨機抽出之10組的平均值來規定鄰接積層之方向性電磁鋼板的層間摩擦係數。亦即，本說明書容許在鐵心內混合存在層間摩擦係數低而幾乎未展現本發明所設想之現象的部位、與層間摩擦係數夠高而明顯展現出本發明所設想之現象的部位。 當要刻意設定如所述之層間摩擦係數之偏向存在時，關於要將層間摩擦係數相對較高之方向性電磁鋼板彼此之相向結構配置於平面部的哪個區域這點，亦可設想較佳之形態。例如，如以上所說明這般，藉由磁通之偏向存在所造成的磁通密度變化率在鐵心之內表面部會變得越大，該磁通密度變化率亦屬本發明效果之原因。亦即，將層間摩擦係數相對較高之方向性電磁鋼板彼此的相向面配置於鐵心內周部會較將該相向面配置於外表面部更能有效減少噪音，可有效率地享受發明效果。
又，在本實施形態中，關於平面部，其因鋼板被積層而相向之總面積之中，層間摩擦係數為0.20~0.70且相向之面積比率宜為50%以上。若該比率為50%以上，不論為何種形狀之捲鐵心皆可獲得充分的減少噪音的效果。且該比率宜為70%以上，當然平面部之所有相向面的層間摩擦係數皆滿足本發明規定之狀態為最佳。 此外，關於要將滿足本說明書所規定之摩擦條件的相向結構配置於平面部的哪個區域這點，也規定較佳之形態。如以上所說明這般，藉由磁通之偏向存在所造成的磁通密度變化率在鐵心之內表面部會變得越大，該磁通密度變化率亦屬本發明效果之原因。亦即，將滿足摩擦條件之相向面配置於鐵心內周部會較將該相向面配置於外表面部更能有效減少噪音。在本實施形態中係將該配置規定如下：關於平面部，其從捲鐵心之內表面側起算在鋼板積層厚度之50%以內的區域中，所積層之鋼板的層間摩擦係數為0.20~0.70。藉由在內表面側重點地配置，可有效率地享受發明效果。且宜為70%以上，當然在平面部之鋼板積層厚度中所有相向面的層間摩擦係數皆滿足本發明規定之狀態為最佳。
(3)方向性電磁鋼板 雖然在本說明書中所使用之方向性電磁鋼板係將層間摩擦係數及磁致伸縮λpp之標準差限定在特定範圍內者，而關於母鋼板或基本的被膜結構等若為公知之方向性電磁鋼板即可。如上述，母鋼板係該母鋼板中之晶粒方位高度聚集於{110}＜001＞方位之鋼板，且係在軋延方向具有優異磁特性者。 在本說明書中，母鋼板可使用公知之方向性電磁鋼板。以下，說明較佳母鋼板之一例。
(3-1)母鋼板之化學組成 母鋼板之化學組成為以質量%計含有Si：2.0~7.0%，且剩餘部分係由Fe所構成。該化學組成係為了控制成使結晶方位聚集於{110}＜001＞方位之Goss集合組織，以確保良好磁特性。針對其他元素並無特別限定，可容許取代Fe而在公知範圍內含有公知元素。於以下列示代表性的元素之代表性的含有範圍。 C：0~0.070%、 Mn：0~1.0%、 S：0~0.0250%、 Se：0~0.0150%、 Al：0~0.0650%、 N：0~0.0080%、 Cu：0~0.40%、 Bi：0~0.010%、 B：0~0.080%、 P：0~0.50%、 Ti：0~0.0150%、 Sn：0~0.10%、 Sb：0~0.10%、 Cr：0~0.30%、 Ni：0~1.0%、 Nb：0~0.030%、 V：0~0.030%、 Mo：0~0.030%、 Ta：0~0.030%、 W：0~0.030%、 該等選擇元素只要因應其目的來含有即可，因此無須限制下限值，亦可實質上不含有。又，即便係作為不純物含有該等選擇元素，也不會損及本發明之效果。此外，不純物係指非刻意含有之元素，意指在工業製造母鋼板時，從作為原料之礦石、廢料或從製造環境等混入之元素。
母鋼板之化學成分只要利用鋼之一般分析方法來測定即可。例如，母鋼板之化學成分使用感應耦合電漿原子發射光譜法(ICP-AES(Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry))來測定即可。具體而言，例如可藉由從母鋼板之中央位置取得35mm見方之試驗片，並利用島津製作所製ICPS-8100等(測定裝置)在根據事先做成之檢量線的條件下進行測定來予以特定。此外，C及S係採用燃燒-紅外線吸收法來測定，N採用非活性氣體熔解-熱傳導率法來測定即可。
又，上述化學組成為母鋼板之成分。當會成為測定試樣之方向性電磁鋼板的表面具有由氧化物等構成之一次被膜(玻璃被膜、中間層)、絕緣被膜等時，係在以公知方法去除該等之後測定化學組成。
(3-2)方向性電磁鋼板之磁致伸縮 如前述，應用於本發明實施形態之鐵心的方向性電磁鋼板，其特徵在於層間摩擦係數(所積層之方向性電磁鋼板的層間摩擦係數)，但關於可展現發明效果之另一個重要特性，即將進行說明。如前述，本發明效果係以鄰接積層之方向性電磁鋼板之磁致伸縮大小的差異作為主要原因而產生。在前述說明中，係將磁通密度之不均一當作產生磁致伸縮大小的差異的原因之一來說明，不過，所製造之鋼板的磁致伸縮特性不均一也會成為原因，亦可利用此點。在本說明書中係利用所積層之方向性電磁鋼板之磁致伸縮λpp的標準差來規定該點，其特徵在於：將磁致伸縮的標準差設為0.01×10 -6~0.10×10 -6。
磁致伸縮λpp的標準差為零時，鄰接積層之鋼板的偏移只會藉磁通密度之不均一而產生，但若標準差為有意義之值，除了磁通密度不均一以外，還會因磁致伸縮本身的大小的差異造成鄰接積層之鋼板產生偏移，而發揮減少噪音的作用。作為會產生有意義之差的下限，宜設為0.01×10 -6以上。更佳為0.03×10 -6以上。
另一方面，當想要增大磁致伸縮λpp的標準差時，由於磁致伸縮λpp之下限為零，所以不得不增大磁致伸縮λpp較大之鋼板的磁致伸縮λpp。以上述方式進行來使所積層之鋼板的磁致伸縮λpp變大會導致噪音增大。為了避免此情形，宜將上限設為0.10×10 -6以下。更佳為0.08×10 -6以下。
須注意之點為若因應磁通密度之不均一來配置磁致伸縮特性具有差異之鋼板，則會有不易展現發明效果的情形。譬如，可推測若在磁通密度會變高之內表面側配置磁致伸縮λpp小之鋼板，且在磁通密度會變低之外表面側配置磁致伸縮λpp高之鋼板的話，縱使磁致伸縮λpp的標準差係在本發明範圍內，發明效果有時仍會較磁致伸縮λpp的標準差為零的情況變得更小。然而，要如所述這般因應磁通密度之變動來配置具有磁致伸縮λpp之變動的鋼板需要非常大的勞力與時間，因此並不實際。在本說明書中之磁致伸縮λpp的標準差係從積層後之鋼板任意抽出複數片，根據在各鋼板之平面部測得之磁致伸縮λpp的特性值來決定標準差。所謂複數片，例如係抽出20片(當所積層之鋼板少於20片時為所有鋼板)。藉由如所述這般隨機抽取試樣，可排除如上述之隨心所欲的配置，來規定在展現發明效果上較佳之代表性條件。
(4)方向性電磁鋼板之製造方法 方向性電磁鋼板之製造方法並無特別限定，可適當選擇以往公知之方向性電磁鋼板之製造方法。作為製造方法之較佳具體例，可舉例如以下方法：在將扁胚加熱到1000℃以上進行熱軋延之後，視需求進行熱軋板退火，接著，藉由1次的冷軋或間隔著中間退火之2次以上的冷軋來做成冷軋鋼板，然後將該冷軋鋼板在譬如濕氫-非活性氣體環境中加熱至700~900℃進行脫碳退火，且視需求更進一步進行氮化退火，在塗佈退火分離劑之後於1000℃左右進行精加工退火，並且在900℃左右形成絕緣被膜，前述扁胚係將C設為0~0.070質量%且其他具有上述方向性電磁鋼板之化學組成者。而且，在之後還可實施用以調整層間摩擦係數之塗裝等。 又，就算是在鋼板之製造步驟中以公知方法施行一般被稱為「磁域控制」之處理後的鋼板也能享受本發明效果。
本說明書中所使用之方向性電磁鋼板之特徵、亦即層間摩擦係數係藉由被膜種類與表面粗度等表面狀態來調整。其方法並無特別限定，適當使用公知方法即可。例如，可藉由適當控制熱軋鋼板及冷軋鋼板之軋輥粗度、磨削母鋼板表面以及酸洗等的化學蝕刻來控制母鋼板的粗度。並且還可舉例如以下方法：藉由提高被膜之烘烤溫度或延長時間來促進玻璃質之被膜表面平滑化，使粗度降低，增加鋼板彼此之接觸面積進而提升靜摩擦係數的方法。藉此，層間摩擦係數會上升，可使滑移變差。 雖然現實上有時還是需要一邊觀察實際試作製造之鋼板的表面狀況，一邊控制成最終設為目標之層間摩擦係數，但若為平常便會一邊實施軋延或表面處理，一邊調整製品之表面狀態之熟知此項技藝之人士，則並不困難。 又，要施行用以控制層間摩擦係數之處理的時間點亦無特別限定。如果是上述軋延、化學蝕刻及被膜烘烤，可考慮在一般的方向性電磁鋼板之製造步驟中適當實施。而且並不限於此，譬如還可考慮如以下之方法：在切割(slit)鋼板並做成要作為鐵心來積層之彎折的鋼板構件的作業中，在即將彎折之前或剛彎折之後的時間點，利用噴霧噴射或輥塗機等塗佈某種潤滑物質的方法。另外，亦可採行如以下之方法：在即將彎折之前配置軋延輥，以較輕的軋延使表面粗度變化來控制層間摩擦係數的方法。
3.捲鐵心之製造方法 關於本發明實施形態之捲鐵心之製造方法，若能製造前述之本發明之捲鐵心則無特別限制，例如應用依循在先前技術中作為專利文獻8~10來介紹之公知捲鐵心的方法即可。尤其，可以說最佳為使用AEM UCORE公司之UNICORE(註冊商標：https://www.aemcores.com.au/technology/unicore/)製造裝置的方法。
還可進一步依循公知方法來視需求實施熱處理。又，所獲得之捲鐵心本體可直接當作捲鐵心來使用，亦可進一步視需求使用捆束帶等公知的緊固件等來將所疊合之複數片方向性電磁鋼板固定成一體而做成捲鐵心。
本發明之實施形態不限於上述。上述實施形態為範例，實質上具有與本說明書申請專利範圍中記載之技術思想相同構成而會發揮相同作用效果者，不論何者皆包含於本說明書之技術範圍內。
實施例 以下，將舉本發明之實施例，同時進一步說明本說明書之技術內容。以下所示實施例中之條件係用以確認本說明書之可實施性及效果而採用的條件例，本說明書不限於該條件例。又，只要不脫離本說明書之主旨且可達成本說明書之目的，則本說明書可採用各種條件。
(方向性電磁鋼板) 將具有表1所示化學組成(質量%，所示以外的剩餘部分為Fe)之扁胚當作胚料，做成具有表2所示化學組成(質量%，所示以外的剩餘部分為Fe)之最終製品。 在表1及表2中，「-」為未有意識地控制含量及進行製造而未實施含量之測定的元素。又，「＜0.002」及「＜0.004」為以下元素：雖然有意識地控制含量及實施了製造，並實施了含量之測定，但是無法獲得精度之可信度充足的測定值(檢測極限以下)的元素。
[表1]
Figure 02_image001
[表2]
Figure 02_image003
製造步驟係依循一般公知之方向性電磁鋼板的製造條件。 具體而言，係實施熱軋延、熱軋板退火及冷軋延。關於其一部分，為了在氫-氮-氨之混合氣體環境下對脫碳退火後之冷軋鋼板進行脫氮，會施行氮化處理(氮化退火)。又，關於磁域控制，係藉由雷射照射在鋼板表面形成週期性的線狀溝。 並且進一步塗佈以MgO為主成分之退火分離劑，施行精加工退火。在形成於施行精加工退火後之鋼板表面的一次被膜上，塗佈以磷酸鹽與膠體狀氧化矽為主體且含鉻之絕緣被膜塗敷溶液，並將其進行熱處理，形成絕緣被膜。
關於層間摩擦係數，係藉由改變在退火分離劑中所添加之氧化物的粒徑、或改變在形成絕緣被膜時之烘烤溫度及時間等的公知手法，來控制會成為最終的最表面之玻璃質絕緣被膜的表面平滑程度(粗度)，從而調整層間摩擦係數。 更進一步針對一部分的材料，以2g/m 2塗佈黏度不同之環氧系樹脂，並在200℃下進行燒附而形成層間摩擦係數不同之表面被膜。 又，磁致伸縮λpp之變動的控制，係透過調整從方向性電磁鋼板卷料採取為了構成鐵心所使用之方向性電磁鋼板之切割板的位置來實施。工業製造之方向性電磁鋼板卷料會因為在二次再結晶時間點上之卷料設置(在卷料內之曲率：越在內周部，曲率越大)所帶來的結晶方位、尤其係亦被稱為「下潛角」之以鋼板的軋延直角方向為軸之旋轉角β的變動、或在形成絕緣被膜之熱處理過程中的張力變動或因處理卷料所帶來的磁致伸縮殘留等，而在卷料內存在磁致伸縮λpp的變動。該變動在卷料中之接近區域內雖然小，但若考慮到如頂部~底部之卷料總長的話，該變動會變大。在本實施例中，係藉由僅使用在接近區域內所採取之切割板來製造磁致伸縮λpp的變動小的鐵心，並且藉由使用從頂部~底部到處採取的切割板來製造磁致伸縮λpp的變動大的鐵心。 針對從作為鐵心胚料之方向性電磁鋼板及鐵心所採取之方向性電磁鋼板，利用以下手法測定各種特性。於表3列示在方向性電磁鋼板之特性中控制了層間摩擦係數之系列，並於表4列示控制了磁致伸縮λpp的變動之系列。另外，在表3及表4、表6及表7中，將「層間摩擦係數」簡化記載為「摩擦係數」。
[表3]
Figure 02_image005
[表4]
Figure 02_image007
(鐵心) 將各鋼板當作胚料，製造出具有表5及圖7所示形狀之捲鐵心a~e。 此外，L1為在平行於X軸方向且包含中心CL之平截面中，位於捲鐵心最內周的互相平行之方向性電磁鋼板1之間的距離(內表面側平面部之間的距離)。再者，平面部係指撓曲部以外之直線部分。L2為在平行於Z軸方向且包含中心CL之縱截面中，位於捲鐵心最內周的互相平行之方向性電磁鋼板1之間的距離(內表面側平面部之間的距離)。L3為在平行於X軸方向且包含中心CL之平截面中的捲鐵心之積層厚度(積層方向之厚度)。L4為在平行於X軸方向且包含中心CL之平截面中的捲鐵心之積層鋼板寬度。L5為捲鐵心最內部之彼此相鄰且以會合時會形成直角之方式配置的平面部之間的距離(撓曲部之間的距離)。換言之，L5為最內周之方向性電磁鋼板的平面部4、4a之中長度最短的平面部4a的長邊方向長度。r為捲鐵心之內表面側之撓曲部的曲率半徑，φ為捲鐵心之撓曲部的彎曲角度。大致矩形之鐵心a~e係呈2個鐵心締結之結構，該2個鐵心係內表面側平面部之間的距離為L1之平面部在距離L1之幾乎中央作分割、且具有「大致U字」形狀者。在此，鐵芯No.e之鐵心係利用以下方法所製造之鐵心：將迄今作為一般的捲鐵心會利用之鋼板予以剪切，然後捲取成筒狀之後，直接將筒狀積層體進行壓製而形成為大致矩形，以使角落部成為固定曲率，然後再藉由進行退火來維持形狀。因此，撓曲部之曲率半徑會依鋼板之積層位置不同而大幅變動。表5之r為在最內表面的r。r會隨著越往外側而增加，在最外周部成為約70mm。
[表5]
Figure 02_image009
(評估方法) (1)方向性電磁鋼板之磁特性 方向性電磁鋼板之磁特性係根據JIS C 2556：2015所規定之單板磁特性試驗法(Single Sheet Tester：SST)進行了測定。關於各特性，係在從所製出之卷料退捲後之帶狀電磁鋼板之長邊的5處(總長的1/10、3/10、5/10、7/10、9/10的位置)，在各自的位置上測定寬度的4處(寬度的1/5、2/5、3/5、4/5的位置)共計20點，將其平均值定為鋼板之特性。又，針對磁致伸縮λpp，係利用20點之測定值來求出標準差。 此外，要被測定之電磁鋼板係使用其寬度與在前述單板磁特性試驗法(SST)中所使用之單板(電磁鋼板)的寬度同等或更寬者。
(2)方向性電磁鋼板(胚料)之層間摩擦係數 關於方向性電磁鋼板之層間摩擦係數，基本上係以與在前述鐵心中所積層之方向性電磁鋼板的層間摩擦係數同樣方式來求算。但，試樣之採取係按以下方式實施。首先從上述20處(20點)以寬度方向長度50mm、軋延方向長度350mm裁切出20片鋼板，從其中任意選擇18片，然後進一步將其以每3片一組來分成6組。針對各組，將1片當作抽拉用試樣，並將剩餘2片的軋延方向尺寸調整成100mm做成包夾用試樣。將抽拉用試樣之軋延方向端部的50mm設為把持部，以包夾用試樣夾住與把持部鄰接的部分，並將1.96N之荷重均勻地負荷於包夾用試樣。藉由在該狀態下將抽拉用試樣進行抽拉來測定涵蓋約200mm之抽拉荷重的變化。並且，忽視接觸面之間開始相對偏移時的抽拉力變化，並將在開始相對偏移後的30~90mm為止之60mm抽拉距離中之抽拉荷重平均值定為1組試驗中之抽拉荷重，獲得各組之層間摩擦係數。更進一步將6組之層間摩擦係數的平均值定為方向性電磁鋼板的層間摩擦係數。
作為磁特性，係測定以800A/m激磁時之鋼板軋延方向之磁通密度B8(T)，而且還測定在交流頻率：50Hz、激磁磁通密度：1.7T下之磁致伸縮測定值的峰間值。 (3)鐵心之噪音特性 針對各鐵心，根據IEC60076-10之方法來測定噪音，該方法規定了測定噪音時之麥克風數量及麥克風之配置、麥克風與鐵心之距離等。
(4)在鐵心中積層之方向性電磁鋼板的層間摩擦係數 在鐵心中積層之方向性電磁鋼板的層間摩擦係數係如以下方式求出。將鐵心予以分解，從積層後之鋼板任意將按積層順序的3片當作1組而選出10組，並從上述內表面側平面部之間的距離為L1的平面部，從寬度方向中央部裁切出共計60片的寬度80mm且軋延方向長度90mm的鋼板。進一步針對各組將積層中央的1片當作抽拉用試樣，並將剩餘2片的軋延方向長度調整成10mm做成包夾用試樣。將抽拉用試樣之軋延方向端部的20mm設為把持部，以包夾用試樣夾住與把持部鄰接的部分，並將1.96N之荷重均勻地負荷於包夾用試樣。藉由在該狀態下將抽拉用試樣進行抽拉來測定涵蓋約60mm之抽拉荷重的變化。並且，忽視接觸面之間開始相對偏移時的抽拉力變化，並將在開始相對偏移後的10~50m為止之40mm抽拉距離中之抽拉荷重平均值定為1組試驗中之抽拉荷重，獲得各組之層間摩擦係數。更進一步將10組之層間摩擦係數的平均值定為在鐵心中積層之方向性電磁鋼板的層間摩擦係數。又，在各鐵心中，獲得10個測定值之中在0.20~0.70之範圍內的測定值的個數。 (5)在鐵心中積層之方向性電磁鋼板之磁致伸縮λpp及其標準差 在鐵心中積層之方向性電磁鋼板之磁致伸縮λpp的標準差係如以下方式求出。將鐵心予以分解，並從積層後之鋼板任意選擇20片鋼板，裁切出其平面部來當作試樣。並且，利用該試樣來測定在交流頻率：50Hz、激磁磁通密度：1.7T下之磁致伸縮峰間值。將20片的平均值定為在鐵心中積層之方向性電磁鋼板的磁致伸縮λpp，同時求出其標準差。
(實施例1) 評估使用層間摩擦係數不同之各種鋼板所製出之各種鐵心的噪音。又，將各鐵心予以分解，求算所積層之方向性電磁鋼板的層間摩擦係數。將結果列示於表6。可知即便在使用了相同鋼種且幾乎相同之磁致伸縮λpp的胚料的情況下，藉由適當控制層間摩擦係數仍可達成鐵心的低噪音化。 又，於表6中列示出將層間摩擦係數差異甚大的鋼板當作胚料來製造出撓曲部之曲率半徑大的鐵心(鐵芯No.e)的例子(試驗No.1-25~1-28)，該鋼板係當鐵心形狀落在本發明範圍內時會於噪音方面觀察到大幅差異的鋼板。鐵芯No.e之鐵心係利用以下方法所製造之鐵心：在將迄今作為一般的捲鐵心會利用之鋼板捲取成筒狀之後，直接將筒狀積層體進行壓製而形成為大致矩形，以使角落部成為固定曲率，然後再藉由進行退火來消除應力與維持形狀的方法。在此案例中，係在700℃下實施2小時的弛力退火。在表中，關於分解鐵心而獲得之鋼板的特性值係評為「-」，其原因在於以鐵芯No.e之鐵心而言，因上述製造過程中之賦予應變及熱處理而造成分解，以致獲得之鋼板的形狀不佳，無法獲得適當之特性值。雖然在該等案例中噪音本身因最終之弛力退火而變小，但至少可知就算使胚料鋼板之層間摩擦係數大幅變化也無法期待如本發明這般的效果。
[表6]
Figure 02_image011
(實施例2) 評估使用層間摩擦係數、磁致伸縮λpp及磁致伸縮λpp的標準差不同之各種鋼板所製出之各種鐵心的噪音。又，將各鐵心予以分解，求算所積層之方向性電磁鋼板的層間摩擦係數、磁致伸縮λpp及磁致伸縮λpp的標準差。將結果列示於表7。可知可利用層間摩擦係數再加上磁致伸縮λpp的標準差的適當化，來達成鐵心之低噪音化。
[表7]
Figure 02_image013
由以上結果明白可知，關於本發明之捲鐵心，至少在平面部之一部分中，針對所積層之鋼板的至少一部分方向性電磁鋼板之層間摩擦係數，在不同的複數個積層厚度位置所獲得之測定值半數以上為0.20~0.70且其平均值為0.20~0.70，並且，方向性電磁鋼板之磁致伸縮λpp的標準差為0.01×10 -6~0.10×10 -6，因此可有效抑制因鐵心形狀與所使用之鋼板的組合導致產生噪音的情形。
產業上之可利用性 根據本發明之各態樣，在積層經彎曲加工之方向性電磁鋼板所形成之捲鐵心中，可有效抑制因鐵心形狀與所使用之鋼板的組合導致產生噪音的情形。據此，產業上之可利用性大。
1:方向性電磁鋼板 2:積層結構 3:角落部 4:第1平面部 4a:第2平面部 5:撓曲部 6:接合部 10:捲鐵心本體 A:曲率中心 B,D,E,F,G:點 C:交點 CL:中心 La:撓曲部之內側表面 Lb:撓曲部之外側表面 L1:內表面側平面部之間的距離 L2:內表面側平面部之間的距離 L3:積層厚度(積層方向之厚度) L4:積層鋼板寬度 L5:最內部平面部之間的距離(撓曲部之間的距離) r:內表面側曲率半徑 φ,φ1,φ2,φ3:彎曲角度 X,Y,Z:三軸方向
圖1為示意顯示本發明捲鐵心之一實施形態的立體圖。 圖2為圖1之實施形態所示之捲鐵心的側視圖。 圖3為示意顯示本發明捲鐵心之另一實施形態的側視圖。 圖4為示意顯示1層方向性電磁鋼板之一例的側視圖，該方向性電磁鋼板係用以構成本發明實施形態之捲鐵心的鋼板。 圖5為示意顯示1層方向性電磁鋼板之另一例的側視圖，該方向性電磁鋼板係用以構成本發明實施形態之捲鐵心的鋼板。 圖6為示意顯示方向性電磁鋼板之撓曲部之一例的側視圖，該方向性電磁鋼板係用以構成本發明實施形態之捲鐵心的鋼板。 圖7為顯示實施例及比較例所製造之捲鐵心之尺寸的示意圖。
1:方向性電磁鋼板
2:積層結構
3:角落部
4:第1平面部
4a:第2平面部
5:撓曲部
10:捲鐵心本體
φ 1,φ 2:彎曲角度
X,Y,Z:三軸方向

Claims (3)

  1. 一種捲鐵心，特徵在於：其具備在側面視角下為大致矩形之捲鐵心本體； 前述捲鐵心本體具有在側面視角下為大致矩形之積層結構，該積層結構包含方向性電磁鋼板在板厚方向上疊合之部分，該方向性電磁鋼板係在長邊方向上平面部與角落部交替連續，且夾著該各角落部而相鄰之2個平面部所形成之角度為90°者； 在前述方向性電磁鋼板之側面視角下，前述各角落部具有2個以上具曲線狀形狀的撓曲部，且存在於一個角落部中之各撓曲部各自的彎曲角度合計為90°； 前述各撓曲部之側面視角下之內表面側曲率半徑r為1mm以上且5mm以下； 前述方向性電磁鋼板具有以下化學組成： 以質量%計含有Si：2.0~7.0%，且剩餘部分由Fe及不純物所構成； 該方向性電磁鋼板具有於Goss方位定向之集合組織；並且， 至少在前述平面部之一部分中，針對所積層之前述方向性電磁鋼板之動摩擦係數即層間摩擦係數，在不同的複數個積層厚度位置所獲得之測定值半數以上為0.20~0.70，且其平均值為0.20~0.70。
  2. 如請求項1之捲鐵心，其中藉磁致伸縮之峰間值決定之前述方向性電磁鋼板之磁致伸縮λpp的標準差為0.01×10 -6~0.10×10 -6，該磁致伸縮之峰間值為從積層後之前述方向性電磁鋼板任意抽取複數片方向性電磁鋼板，在各方向性電磁鋼板之前述平面部所測出之值。
  3. 如請求項1或2之捲鐵心，其中在前述平面部中，從前述捲鐵心之內表面側起算在前述方向性電磁鋼板之積層厚度之50%以內的區域中，所積層之前述方向性電磁鋼板的前述層間摩擦係數為0.20~0.70。
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