WO2022092101A1 - 巻鉄心、巻鉄心の製造方法及び巻鉄心製造装置 - Google Patents

Abstract

この巻鉄心（１０）は、積層方向に沿って、積層される方向性電磁鋼板（１）のうち巻鉄心の最内周に位置される方向性電磁鋼板（１）における板厚方向の中心と、巻鉄心（１０）の最外周に位置される方向性電磁鋼板（１）における板厚方向の中心と、を結ぶ方向に沿う鋼板部位の表面粗度をＲａｌとし、　積層される方向性電磁鋼板（１）の平面部（４）の端面において、長手方向と平行な方向の方向性電磁鋼板（１）の表面粗度をＲａｃとすると、ＲａｌとＲａｃとの比率Ｒａｌ／Ｒａｃが、１．５≦Ｒａｌ／Ｒａｃ≦１２．０の関係を満たす。

Description

巻鉄心、巻鉄心の製造方法及び巻鉄心製造装置

　本発明は、巻鉄心、巻鉄心の製造方法及び巻鉄心製造装置に関する。本願は、２０２０年１０月２６日に、日本に出願された特願２０２０－１７８５６５号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　トランスの鉄心には積鉄心と巻鉄心とがある。そのうち、巻鉄心は、一般に、方向性電磁鋼板を層状に積み重ねて、ドーナツ状（巻回形状）に巻回し、その後、その巻回体を加圧してほぼ角型に成形することにより製造される（本明細書中では、このようにして製造される巻鉄心をトランココアと称する場合がある）。この成形工程によって方向性電磁鋼板全体に機械的な加工歪（塑性変形歪）が入り、その加工歪が方向性電磁鋼板の鉄損を大きく劣化させる要因となるため、歪取り焼鈍を行なう必要がある。

　一方、巻鉄心の別の製造方法として、巻鉄心のコーナー部となる鋼板の部分を曲率半径が３ｍｍ以下の比較的小さな屈曲領域が形成されるように予め曲げ加工し、当該曲げ加工された鋼板を積層して巻鉄心とする、特許文献１乃至３のような技術が開示されている（本明細書中では、このようにして製造される巻鉄心をユニコア（登録商標）と称する場合がある）。当該製造方法によれば、従来のような大掛かりな成形工程が不要で、鋼板は精緻に折り曲げられて鉄心形状が保持され、加工歪も曲げ部（角部）のみに集中するため上記焼鈍工程による歪除去の省略も可能となり、工業的なメリットは大きく適用が進んでいる。

日本国特開２００５－２８６１６９号公報 日本国特許第６２２４４６８号公報 日本国特開２０１８－１４８０３６号公報

　ところで、未焼鈍のユニコアでは、積層している鋼板の端面におけるスリット部で地鉄が露出し、スリット部での歪により、コアで変圧器を製造した際に端面で発熱がある。この発熱は、鉄心及び巻き線の温度制御を難かしくし、そのため、これまでは、鉄心と巻き線とを油に漬けることにより、あるいは、冷却ダクトを設けて油に漬けていない場合でもエアーの循環により温度上昇を抑制する試みがなされてきた。しかしながら、鉄心及び巻き線の温度上昇が大きいことから、温度上昇の制御は依然として困難である。

　本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、鉄心及び巻き線の温度上昇を低減させることができる巻鉄心、巻鉄心の製造方法及び巻鉄心製造装置を提供することを目的とする。

　前記目的を達成するために、本発明は、中心に矩形の中空部を有し、長手方向に平面部と屈曲部とが交互に連続する方向性電磁鋼板が板厚方向に積み重ねられた部分を含む巻回形状の巻鉄心であって、個別に折り曲げ加工された前記方向性電磁鋼板を層状に積み重ねて巻回形状に組み付けることにより形成され、一巻ごとに少なくとも１箇所の接合部を介して複数枚の方向性電磁鋼板が互いに接続される巻鉄心において、前記方向性電磁鋼板の厚さ方向に沿う断面である前記長手方向と平行なＬ断面において、積層される前記方向性電磁鋼板のうち巻回形状の最内周に位置される方向性電磁鋼板における任意の点と最外周に位置される方向性電磁鋼板における任意の点とを結ぶ直線に沿う鋼板部位の表面粗度をＲａｌとし、積層される前記方向性電磁鋼板のうちの任意の１枚において、前記長手方向と平行な板厚方向に沿う端面における任意の点同士を結ぶ直線に沿う鋼板部位の表面粗度をＲａｃとすると、その比率Ｒａｌ／Ｒａｃが、１．５≦Ｒａｌ／Ｒａｃ≦１２．０の関係を満たすことを特徴とする。なお、「方向性電磁鋼板の厚さ方向に沿う断面である前記長手方向と平行なＬ断面」は、巻鉄心を切断した後の面ではなく、方向性電磁鋼板の厚さ方向に沿い、かつ、方向性電磁鋼板の長手方向と平行な巻鉄心の端面を意味する。表面粗度Ｒａｌは、方向性電磁鋼板の板厚方向に沿って、積層される方向性電磁鋼板のうち巻鉄心の最内周に位置される方向性電磁鋼板の板厚方向の中心と、最外周に位置される方向性電磁鋼板における板厚方向の中心とを結ぶ方向に沿う鋼板部位の表面粗度としてもよい。表面粗度Ｒａｃは、積層される方向性電磁鋼板の平面部の端面において、長手方向と平行な方向の方向性電磁鋼板の表面粗度をＲａｃとしてもよい。

　本発明者らは、ユニコアで変圧器を製造した際に端面で生じる発熱が油中の浸漬にもかかわらず鉄心及び巻き線の温度制御を難かしくするという実情を踏まえ、ほぼ同じ巻鉄心体積で巻鉄心のＬ断面の表面積を大きくできれば、油又は空気との接触面積を大きくでき、それにより、冷却効率を高めることができることに着目し、それぞれが対応する１つの層を形成するように積み重ねられる方向性電磁鋼板のうちのいずれか１枚以上を、その長手方向の全長にわたって、他の層を形成する方向性電磁鋼板に対し、長手方向と直交する幅方向でずらすように組み付けて、巻鉄心のＬ断面の表面粗度Ｒａｌ（最内周に位置される方向性電磁鋼板における任意の点と最外周に位置される方向性電磁鋼板における任意の点とを結ぶ直線に沿う鋼板部位の表面粗度）を変化させることにより、表面粗度の比率Ｒａｌ／Ｒａｃが１．５≦Ｒａｌ／Ｒａｃ≦１２．０の関係を満たすようにすれば、巻鉄心のＬ断面の表面積を効果的に拡大させることができ、巻鉄心（ユニコア）を変圧器として使用した際に、油又は空気との接触面積を大きして、冷却効率を大きく向上できるという知見を得た。また、表面粗度の比率Ｒａｌ／Ｒａｃが１２．０を超えてくると、磁束の流れが不安定となり、鉄損が劣化することも分かった。ここで、巻鉄心のＬ断面は、巻鉄心を切断した面ではなく、方向性電磁鋼板の板厚方向に沿い、かつ、方向性電磁鋼板の長手方向と平行な巻鉄心の端面を意味する。なお、表面粗度Ｒａｌは、例えば、方向性電磁鋼板の板厚方向に沿って、最内周に位置される方向性電磁鋼板の板厚方向の中心と最外周に位置される方向性電磁鋼板の板厚の中心とを結ぶ方向に沿う鋼板部位の表面粗度としてもよい。

　このような知見を踏まえ、本発明の上記構成では、表面粗度比率Ｒａｌ／Ｒａｃが１．５≦Ｒａｌ／Ｒａｃ≦１２．０の関係を満たすようになっているため、鉄心及び巻き線の温度上昇を効果的に低減させることができる。

　なお、上記構成において、最内周に位置される方向性電磁鋼板における任意の点と最外周に位置される方向性電磁鋼板における任意の点とを結ぶ直線は、その方向を任意に設定できる。特に、方向性電磁鋼板の板厚方向に沿って、積層される方向性電磁鋼板のうち巻鉄心の最内周に位置される方向性電磁鋼板の板厚方向の中心と、最外周に位置される方向性電磁鋼板における板厚方向の中心とを結ぶ方向とすることが好ましい。また、１．５≦Ｒａｌ／Ｒａｃ≦１２．０の関係を満たすことができれば、幅方向にずらす方向性電磁鋼板の枚数は任意であり、方向性電磁鋼板を幅方向にずらす態様としては、例えば、方向性電磁鋼板を積層方向に沿って不規則に又は規則的にずらすことが考えられる。規則的にずらす場合には、隣り合う層同士で方向性電磁鋼板を互い違いにずらす態様、２層おきにずらす、３層おきにずらすなど、複数層ごとにずらす態様といったような、種々の態様が考えられる。また、幅方向への方向性電磁鋼板のずらし方は、一例として、方向性電磁鋼板の幅方向両端の位置を規定しつつ方向性電磁鋼板を長手方向で案内するガイドを備え、ガイドの位置を変えることによって方向性電磁鋼板を前記幅方向でずらす方法が考えられるが、これに限定されない。また、表面粗度は、例えば、日本工業規格ＪＩＳ Ｂ ０６０１（２０１３）に規定される算術平均粗さＲａに基づいて算出可能である。

　また、本発明は、中心に矩形の中空部を有し、長手方向に平面部と屈曲部とが交互に連続する方向性電磁鋼板が板厚方向に積み重ねられた部分を含む巻回形状の巻鉄心であって、個別に折り曲げ加工された前記方向性電磁鋼板を層状に積み重ねて巻回形状に組み付けることにより形成され、一巻ごとに少なくとも１箇所の接合部を介して複数枚の方向性電磁鋼板が互いに接続される巻鉄心の製造方法において、それぞれが対応する１つの層を形成するように積み重ねられる前記方向性電磁鋼板のうちのいずれか１枚以上を、その長手方向の全長にわたって、他の層を形成する方向性電磁鋼板に対し、前記長手方向と直交する幅方向でずらすように組み付け、それにより、前記方向性電磁鋼板の厚さ方向に沿う断面である前記長手方向と平行なＬ断面において、積層される前記方向性電磁鋼板のうち巻回形状の最内周に位置される方向性電磁鋼板における任意の点と最外周に位置される方向性電磁鋼板における任意の点とを結ぶ直線に沿う鋼板部位の表面粗度をＲａｌとし、積層される前記方向性電磁鋼板のうちの任意の１枚において、前記長手方向と平行な板厚方向に沿う端面における任意の点同士を結ぶ直線に沿う鋼板部位の表面粗度をＲａｃとするときに、その比率Ｒａｌ／Ｒａｃが、１．５≦Ｒａｌ／Ｒａｃ≦１２．０の関係を満たすようにすることを特徴とする巻鉄心の製造方法も提供する。

　上記の製造方法は、前記方向性電磁鋼板の板厚方向に沿い、かつ、前記方向性電磁鋼板の長手方向と平行な前記巻鉄心の端面において、方向性電磁鋼板の板厚方向に沿って、前記巻鉄心の最内周に位置される方向性電磁鋼板における板厚方向の中心と、前記巻鉄心の最外周に位置される方向性電磁鋼板における板厚の中心とを結ぶ方向に沿う鋼板部位の表面粗度をＲａｌとし、積層される前記方向性電磁鋼板の平面部の端面において、長手方向と平行な方向の方向性電磁鋼板の表面粗度をＲａｃとするときに、ＲａｌとＲａｃとの比率Ｒａｌ／Ｒａｃが、１．５≦Ｒａｌ／Ｒａｃ≦１２．０の関係を満たすように、方向性電磁鋼板それぞれが本開示の巻鉄心の１つの層を形成するように積み重ね、かつ、積み重ねられる方向性電磁鋼板のうちのいずれか１枚以上を、その長手方向の全長にわたって、他の層を形成する方向性電磁鋼板に対し、方向性電磁鋼板の長手方向と直交する幅方向でずらすように組み付けることを特徴とする製造方法であってもよい。

　また、本発明は、方向性電磁鋼板を個別に折り曲げ加工する折り曲げ加工部と、前記折り曲げ加工部により個別に折り曲げ加工された各方向性電磁鋼板を層状に積み重ねて巻回形状に組み付けることにより、一巻ごとに少なくとも１箇所の接合部を介して複数枚の方向性電磁鋼板が互いに接続され且つ長手方向に平面部と屈曲部とが交互に連続する方向性電磁鋼板が板厚方向に積み重ねられた部分を含んで成る中心に矩形の中空部を有する巻回形状の巻鉄心を形成する、組み付け部とを備え、前記組み付け部は、それぞれが対応する１つの層を形成するように積み重ねられる前記方向性電磁鋼板のうちのいずれか１枚以上を、その長手方向の全長にわたって、他の層を形成する方向性電磁鋼板に対し、前記長手方向と直交する幅方向でずらすように組み付け、それにより、前記方向性電磁鋼板の厚さ方向に沿う断面である前記長手方向と平行なＬ断面において、積層される前記方向性電磁鋼板のうち巻回形状の最内周に位置される方向性電磁鋼板における任意の点と最外周に位置される方向性電磁鋼板における任意の点とを結ぶ直線に沿う鋼板部位の表面粗度をＲａｌとし、積層される前記方向性電磁鋼板のうちの任意の１枚において、前記長手方向と平行な板厚方向に沿う端面における任意の点同士を結ぶ直線に沿う鋼板部位の表面粗度をＲａｃとするときに、その比率Ｒａｌ／Ｒａｃが、１．５≦Ｒａｌ／Ｒａｃ≦１２．０の関係を満たすようにするとともに、前記方向性電磁鋼板の幅方向両端の位置を規定しつつ前記方向性電磁鋼板を長手方向で案内するガイドを備え、前記ガイドの位置を変えることによって前記方向性電磁鋼板を前記幅方向でずらすことを特徴とする巻鉄心製造装置も更に提供する。

　上記の巻鉄心製造装置は、方向性電磁鋼板を個別に折り曲げ加工する折り曲げ加工部と、折り曲げ加工部により個別に折り曲げ加工された各方向性電磁鋼板を層状に積み重ねて巻回形状に組み付けることにより、一巻ごとに少なくとも１箇所の接合部を介して複数枚の方向性電磁鋼板が互いに接続され且つ長手方向に平面部と屈曲部とが交互に連続する方向性電磁鋼板が板厚方向に積み重ねられた部分を含んで成る中心に矩形の中空部を有する巻回形状の巻鉄心を形成する、組み付け部と、を備え、前記組み付け部は、方向性電磁鋼板の幅方向両端の位置を規定しつつ前記方向性電磁鋼板を長手方向で案内するガイドを備え、組み付け部は、方向性電磁鋼板の板厚方向に沿い、かつ、前記方向性電磁鋼板の長手方向と平行な前記巻鉄心の端面において、板厚方向に沿って、積層される前記方向性電磁鋼板のうち、前記巻鉄心の最内周に位置される方向性電磁鋼板における板厚方向の中心と、
前記巻鉄心の最外周に位置される方向性電磁鋼板における板厚方向の中心と、を結ぶ方向に沿う鋼板部位の表面粗度をＲａｌとし、積層される前記方向性電磁鋼板の前記平面部の端面において、前記長手方向と平行な方向の前記方向性電磁鋼板の表面粗度をＲａｃとするときに、前記Ｒａｌと前記Ｒａｃとの比率Ｒａｌ／Ｒａｃが、１．５≦Ｒａｌ／Ｒａｃ≦１２．０の関係を満たすように、前記方向性電磁鋼板それぞれが前記巻鉄心の１つの層を形成するように積み重ね、かつ、前記ガイドの位置を変えることによって、積み重ねられる前記方向性電磁鋼板のうちのいずれか１枚以上を、その長手方向の全長にわたって、他の層を形成する前記方向性電磁鋼板に対し、前記長手方向と直交する幅方向でずらすように組み付ける巻鉄心の製造方法であってもよい。

　このような巻鉄心の製造方法及び製造装置によれば、前述した巻鉄心と同様、表面粗度比率Ｒａｌ／Ｒａｃが１．５≦Ｒａｌ／Ｒａｃ≦１２．０の関係を満たすようになっているため、鉄心及び巻き線の温度上昇を効果的に低減させることができる。

　本発明によれば、表面粗度比率Ｒａｌ／Ｒａｃが１．５≦Ｒａｌ／Ｒａｃ≦１２．０の関係を満たすようになっているため、鉄心及び巻き線の温度上昇を効果的に低減させることができる。

本発明の一実施の形態に係る巻鉄心を模式的に示す斜視図である。 図１の実施形態に示される巻鉄心の側面図である。 本発明の他の実施の形態に係る巻鉄心を模式的に示す側面図である。 巻鉄心を構成する１層の方向性電磁鋼板の一例を模式的に示す側面図である。 巻鉄心を構成する１層の方向性電磁鋼板の他の一例を模式的に示す側面図である。 本発明の巻鉄心を構成する方向性電磁鋼板の屈曲部の一例を模式的に示す側面図である。 （ａ）は、方向性電磁鋼板が積層されて成る巻鉄心の積層構造の端面の表面粗度Ｒａｌを規定する直線の設定例を示す縦端面図、（ｂ）は、方向性電磁鋼板の任意の１枚における長手方向と平行であり、かつ、板厚方向に沿う端面で表面粗度Ｒａｃを規定する直線の設定例を示す側端面図である。 方向性電磁鋼板が積層されて成る巻鉄心の積層構造の幅方向と平行であり、かつ板厚方向に沿う横断面図（図１のＡ－Ａ線に沿った切断部端面図）である。 ユニコアの形態を成す巻鉄心製造装置の構成を概略的に示すブロック図である。 変圧器の中身である巻き線が巻回された巻鉄心の概略斜視図である。 折り曲げ加工部から供給される方向性電磁鋼板を幅方向にずらすガイドを備える組み付け部を概略的に示す図９の製造装置の斜視図である。 特性評価の際に製造した巻鉄心の寸法を示す模式図である。

　以下、本発明の一実施の形態に係る巻鉄心について順に詳細に説明する。ただし、本発明は本実施形態に開示の構成のみに制限されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。なお、下記する数値限定範囲には、下限値及び上限値がその範囲に含まれる。「超」又は「未満」と示す数値は、その値が数値範囲に含まれない。また、化学組成に関する「％」は、特に断りがない限り「質量％」を意味する。
　また、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「垂直」、「同一」、「直角」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。
　また、本明細書において「方向性電磁鋼板」のことを単に「鋼板」又は「電磁鋼板」と記載し、「巻鉄心」のことを単に「鉄心」と記載する場合もある。

　本発明の一実施の形態に係る巻鉄心は、側面視において略矩形状の巻鉄心本体を備える巻鉄心であって、該巻鉄心本体は、長手方向に平面部と屈曲部とが交互に連続した方向性電磁鋼板が、板厚方向に積み重ねられた部分を含み、側面視において略多角形状の積層構造を有する。ここで、平面部は屈曲部以外の直線の部分をいう。前記方向性電磁鋼板は、一例として、質量％で、Ｓｉ：２．０～７．０％、を含有し、残部がＦｅ及び不純物からなる化学組成を有し、Ｇｏｓｓ方位に配向する集合組織を有する。方向性電磁鋼板としては、例えば、ＪＩＳ　Ｃ　２５５３：２０１９に記載の方向性電磁鋼帯を採用することができる。

　次に、本発明の一実施の形態に係る巻鉄心及び方向性電磁鋼板の形状について具体的に説明する。ここで説明する巻鉄心及び方向性電磁鋼板の形状自体は、特に目新しいものではなく、公知の巻鉄心及び方向性電磁鋼板の形状に準じたものに過ぎない。
　図１は、巻鉄心の一実施形態を模式的に示す斜視図である。図２は、図１の実施形態に示される巻鉄心の側面図である。また、図３は、巻鉄心の別の一実施形態を模式的に示す側面図である。
　なお、本発明において側面視とは、巻鉄心を構成する長尺状の方向性電磁鋼板の幅方向（図１におけるＹ軸方向）に視ることをいう。側面図とは側面視により視認される形状を表わした図（図１のＹ軸方向の図）である。

　本発明の一実施の形態に係る巻鉄心は、側面視において略多角形状の巻鉄心本体を備える。当該巻鉄心本体１０は、方向性電磁鋼板１が、板厚方向に積み重ねられ、側面視において略矩形状の積層構造を有する。当該巻鉄心本体１０を、そのまま巻鉄心として使用してもよいし、必要に応じて積み重ねられた複数の方向性電磁鋼板を一体的に固定するために、結束バンド等、公知の締付具等を備えていてもよい。なお、後述する表面粗度については、結束バンドなどを除いた巻鉄心本体について測定した値とする。

　本実施の形態において、巻鉄心本体１０の鉄心長に特に制限はない。屈曲部５の数が同じであれば、巻鉄心本体１０において鉄心長が変化しても、屈曲部５の体積は一定であるため屈曲部５で発生する鉄損は一定である。鉄心長が長いほうが巻鉄心本体１０に対する屈曲部５の体積率が小さくなるため、鉄損劣化への影響も小さい。よって、巻鉄心本体１０の鉄心長は長いほうが好ましい。巻鉄心本体１０の鉄心長は、１．５ｍ以上であることが好ましく、１．７ｍ以上であるとより好ましい。なお、本発明において、巻鉄心本体１０の鉄心長とは、側面視による巻鉄心本体１０の積層方向の中心点における周長をいう。

　このような巻鉄心は、従来公知のいずれの用途にも好適に用いることができる。

　本実施の形態に係る鉄心は、側面視において略多角形状であることを特徴とする。以下の図を用いた説明においては、図示及び説明を単純にするため、一般的な形状でもある略矩形状（四角形）の鉄心で説明するが、屈曲部５の角度や数、平面部の長さによって、様々な形状の鉄心が製造可能である。例えば、全ての屈曲部５の角度が４５°で平面部４の長さが等しければ、側面視は八角形になる。また、角度が６０°で６個の屈曲部５を有し、平面部４の長さが等しければ側面視は六角形となる。
　図１及び図２に示されるように、巻鉄心本体１０は、長手方向に平面部４，４ａと屈曲部５とが交互に連続する方向性電磁鋼板１が、板厚方向に積み重ねられた部分を含み、側面視において中空部１５を有する略矩形状の積層構造２を有する。屈曲部５を含むコーナー部３は、側面視において、曲線状の形状を有する屈曲部５を２つ以上有しており、１つのコーナー部３に存在する屈曲部５のそれぞれの曲げ角度の合計が例えば９０°となっている。コーナー部３は、隣り合う屈曲部５，５間に、平面部４よりも短い平面部４ａを有している。したがって、コーナー部３は、２以上の屈曲部５と、１つ以上の平面部４ａとを有する形態となっている。なお、図２の実施形態は１つの屈曲部５が４５°である。図３の実施形態は１つの屈曲部５が３０°である。

　これらの例に示されるように、本実施の形態の巻鉄心は、様々な角度を有する屈曲部５により構成できるが、加工時の変形による歪み発生を抑制して鉄損を抑える点からは、屈曲部５の曲げ角度φ（φ１、φ２、φ３）は６０°以下であることが好ましく、４５°以下であることがより好ましい。１つの鉄心が有する屈曲部の曲げ角度φは任意に構成することが可能である。例えば、φ１＝６０°且つφ２＝３０°とすることができる。生産効率の点からは折り曲げ角度（曲げ角度）が等しいことが好ましく、ある一定以上の変形箇所を少なくすれば用いる鋼板の鉄損により作成する鉄心の鉄損を小さくできる場合は、異なる角度の組み合わせの加工としてもよい。設計は鉄心加工にて重視するポイントから任意に選択することができる。

　図６を参照しながら、屈曲部５について更に詳細に説明する。図６は、方向性電磁鋼板１の屈曲部（曲線部分）５の一例を模式的に示す図である。屈曲部５の曲げ角度とは、方向性電磁鋼板屈曲部において、折り曲げ方向の後方側の直線部と前方側の直線部との間に生じた角度差を意味し、方向性電磁鋼板１の外面において、屈曲部５を挟む両側の平面部４，４ａの表面である直線部分を延長して得られる２つの仮想線Ｌｂ－ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ１、Ｌｂ－ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ２がなす角の補角の角度φとして表わされる。この際、延長する直線が鋼板表面から離脱する点が、鋼板外面側の表面における平面部４と屈曲部５の境界であり、図６においては、点Ｆ及び点Ｇである。

　さらに、点Ｆ及び点Ｇのそれぞれから鋼板外表面に垂直な直線を延長し、鋼板内面側の表面との交点をそれぞれ点Ｅ及び点Ｄとする。この点Ｅ及び点Ｄが鋼板内面側の表面における平面部４と屈曲部５との境界である。ここで、点Ａと点Ｂを直線で結んだ際に鋼板屈曲部の内側の円弧ＤＥ上の交点をＣとする。
　そして、本発明において屈曲部５とは、方向性電磁鋼板１の側面視において、上記点Ｄ、点Ｅ、点Ｆ、点Ｇにより囲まれる方向性電磁鋼板１の部位である。図６においては、点Ｄと点Ｅとの間の鋼板表面、すなわち、屈曲部５の内側表面をＬａ、点Ｆと点Ｇとの間の鋼板表面、すなわち、屈曲部５の外側表面をＬｂとして示している。なお、本開示の巻鉄心では、板厚方向に積層された各方向性電磁鋼板１の各屈曲部５における曲率半径は特に限定されない。

　なお、屈曲部５の曲率半径ｒの測定方法にも特に制限はないが、例えば、市販の顕微鏡（Ｎｉｋｏｎ　ＥＣＬＩＰＳＥ　ＬＶ１５０）を用いて２００倍で観察することにより測定することができる。具体的には、観察結果から、曲率中心Ａ点を求めるが、この求め方として、例えば、線分ＥＦと線分ＤＧを点Ｂとは反対側の内側に延長させた交点をＡと規定すれば、曲率半径ｒの大きさは、線分ＡＣの長さに該当する。

　図４及び図５は巻鉄心本体１０における１層分の方向性電磁鋼板１の一例を模式的に示す図である。図４及び図５の例で用いられる方向性電磁鋼板１は、ユニコア形態の巻鉄心を実現するべく、折り曲げ加工されたものであって、２つ以上の屈曲部５と、平面部４とを有し、１つ以上の方向性電磁鋼板１の長手方向の端面である接合部６（隙間）を介して側面視において略多角形の環を形成する。
　本実施の形態においては、巻鉄心本体１０が、全体として側面視が略多角形状の積層構造を有していればよい。図４の例に示されるように、１つの接合部６を介して１枚の方向性電磁鋼板が巻鉄心本体１０の１層分を構成する（一巻ごとに１箇所の接合部６を介して１枚の方向性電磁鋼板が接続される）ものであってもよく、図５の例に示されるように１枚の方向性電磁鋼板１が巻鉄心の約半周分を構成し、２つの接合部６を介して２枚の方向性電磁鋼板１が巻鉄心本体１０の１層分を構成する（一巻ごとに２箇所の接合部６を介して２枚の方向性電磁鋼板が互いに接続される）ものするものであってもよい。

　本実施の形態において用いられる方向性電磁鋼板１の板厚は、特に限定されず、用途等に応じて適宜選択すればよいものであるが、通常０．１５ｍｍ～０．３５ｍｍの範囲内であり、好ましくは０．１８ｍｍ～０．２７ｍｍの範囲である。

　また、方向性電磁鋼板１を製造する方法は、特に限定されず、従来公知の方向性電磁鋼板の製造方法を適宜選択することができる。製造方法の好ましい具体例としては、例えば、Ｃを０．０４～０．１質量％とし、その他は上記方向性電磁鋼板の化学組成を有するスラブを１０００℃以上に加熱して熱間圧延を行った後、必要に応じて熱延板焼鈍を行ない、次いで、１回又は中間焼鈍を挟む２回以上の冷延により冷延鋼板とし、当該冷延鋼板を、例えば湿水素－不活性ガス雰囲気中で７００～９００℃に加熱して脱炭焼鈍し、必要に応じて更に窒化焼鈍し、焼鈍分離剤を塗布した上で、１０００℃程度で仕上げ焼鈍し、９００℃程度で絶縁被膜を形成する方法が挙げられる。さらに、その後、動摩擦係数を調整するための塗装などを実施しても良い。
　また、一般的に歪や溝等を用いた「磁区制御」と呼ばれる処理を鋼板の製造工程において公知の方法で施した鋼板であっても本発明効果を享受できる。

　また、本実施の形態において、以上のような形態を備える方向性電磁鋼板１から構成される巻鉄心１０は、個別に折り曲げ加工された方向性電磁鋼板１を層状に積み重ねて巻回形状に組み付けることにより形成され、一巻ごとに少なくとも１箇所の接合部６を介して複数枚の方向性電磁鋼板１が互いに接続されるとともに、方向性電磁鋼板１の板厚方向Ｔに沿う断面である長手方向Ｌ（Ｘ方向）と平行なＬ断面（図７の（ａ）参照）において、積層される方向性電磁鋼板１のうち巻回形状の最内周に位置される方向性電磁鋼板１ａにおける任意の点Ｐ１と最外周に位置される方向性電磁鋼板１ｂにおける任意の点Ｐ２とを結ぶ直線Ｌ１に沿う鋼板部位の表面粗度をＲａｌとし、積層される方向性電磁鋼板１のうちの任意の１枚において、長手方向Ｌと平行な板厚方向Ｔに沿う端面（図７の（ｂ）の側端面図を参照）における任意の点Ｐ３，Ｐ４同士を結ぶ直線Ｌ２に沿う鋼板部位の表面粗度をＲａｃとすると、その比率Ｒａｌ／Ｒａｃが、１．５≦Ｒａｌ／Ｒａｃ≦１２．０の関係を満たすようになっている。ここで、「板厚方向Ｔに沿う断面である長手方向Ｌ（Ｘ方向）と平行なＬ断面」は、巻鉄心１０を切断した後の面ではなく、巻鉄心１０の方向性電磁鋼板１の板厚方向Ｔに沿い、方向性電磁鋼板１の長手方向に平行な巻鉄心１０の端面を言う。表面粗度Ｒａｌは、方向性電磁鋼板１の板厚方向Ｔに沿って、最内周に位置される方向性電磁鋼板１ａの板厚方向の中心Ｐ１ａと最外周に位置される方向性電磁鋼板１ｂの板厚方向Ｔの中心Ｐ２ａとを結ぶ方向Ｌ１ａに沿う鋼板部位の表面粗度とすることが好ましい。表面粗度Ｒａｌは、例えば、方向性電磁鋼板１ａの平面部４を長手方向に均等に分割した５か所で測定して得た値の平均値としてもよい。また、表面粗度Ｒａｃについては、方向性電磁鋼板の長手方向の表面粗度のばらつきが小さいので、方向性電磁鋼板の任意の１枚を選択して測定してもよいが、例えば、方向性電磁鋼鋼板のうち３枚を選択して測定し、それらの測定値の平均をとってもよい。表面粗度Ｒａｃは、方向性電磁鋼板１の平面部４の端面（長手方向に平行な平面部４の端面）において、長手方向と平行な方向の表面粗度としてもよい。

　本実施の形態では、表面粗度比率がこのような関係を満たすようにするべく、方向性電磁鋼板１それぞれが対応する１つの層（巻鉄心の１つの層）を形成するように積み重ね、積み重ねられる方向性電磁鋼板１のうちのいずれか１枚以上を、その長手方向Ｌの全長にわたって、他の層を形成する方向性電磁鋼板１に対し、長手方向Ｌと直交する幅方向Ｃでずらすように組み付ける。特に本実施の形態では図８（幅方向と平行なＣ端面；図１のＡ－Ａ線に沿う断面部端面図）に示されるように隣り合う層同士で方向性電磁鋼板１を互い違いに幅方向Ｃ（Ｙ方向）にずらすように組み付けている。ここで、表面粗度Ｒａｌを規定するための直線Ｌ１は、方向性電磁鋼板１の積層方向に沿って平行に延びていてもよいが、図７の（ａ）に示されるように垂直方向から傾けられていてもよい。表面粗度Ｒａｌを規定するための直線Ｌ１は、方向性電磁鋼板１の積層方向に沿って平行に延びていることが好ましい。表面粗度Ｒａｃを規定するための直線Ｌ２は、方向性電磁鋼板１の積層方向に沿って垂直に延びていてもよいが、図７の（ｂ）に示されるように垂直方向から傾けられていてもよい。表面粗度Ｒａｃを規定するための直線Ｌ２は、方向性電磁鋼板１の積層方向に沿って垂直に延びていることが好ましい。また、表面粗度Ｒａｌ，Ｒａｃは、例えば、日本工業規格ＪＩＳ Ｂ ０６０１（２０１３）に規定される算術平均粗さＲａに基づいて算出可能であり、特に本実施の形態では、鉄心１０に巻き線７５を巻回して成る図１０に示される状態で、鉄心１０の上面（端面及びＬ断面）１０ａにおいて、例えばデジタルマイクロスコープ（キーエンス社製のＶＨＸ－７０００）を用いて、表面粗度Ｒａｌ，Ｒａｃを測定する。具体的には、最外周の方向性電磁鋼板１ｂのＬ端面と最内周の方向性電磁鋼板１ａのＬ端面の全体が視野に入るように倍率を設定し、デジタルマイクロスコープを直線Ｌ１，Ｌ２（図７参照）に沿って走査して測定する。この場合、粗さ曲線のカットオフに関しては、適宜設定することができる。デジタルマイクロスコープで算術平均粗さＲａを測定する場合はカットオフ値λs＝０μｍカットオフ値λc=０ｍｍとして、振動補正を行って測定してもよい。測定倍率は、１００倍以上が好ましく、より好ましくは５００倍～７００倍である。算術平均粗さＲａとした場合、表面粗度Ｒａｌは例えば、０．６～１４．４μｍ、表面粗度Ｒａｃは、例えば、０．５～１．２μｍとしてもよい。

　また、以上のような巻鉄心の製造を可能にする装置が図９にブロック図で概略的に示されている。図９は、ユニコアの形態を成す巻鉄心の製造装置７０を概略的に示しており、この製造装置７０は、方向性電磁鋼板１を個別に折り曲げ加工する折り曲げ加工部７１と、折り曲げ加工部７１により個別に折り曲げ加工された各方向性電磁鋼板１を層状に積み重ねて巻回形状に組み付けることにより、一巻ごとに少なくとも１箇所の接合部を介して複数枚の方向性電磁鋼板が互いに接続され且つ長手方向に平面部４と屈曲部５とが交互に連続する方向性電磁鋼板１が板厚方向に積み重ねられた部分を含んで成る中心に矩形の中空部を有する巻回形状の巻鉄心を形成する、組み付け部７２とを備える。

　折り曲げ加工部７１には、方向性電磁鋼板１をロール状に巻き回して形成されたフープ材を保持する鋼板供給部９０から方向性電磁鋼板１が所定の搬送速度で繰り出されることによって供給される。このようにして供給された方向性電磁鋼板１は、折り曲げ加工部７１において、適宜適当なサイズに切断されるとともに、１枚ずつといったように、少数枚毎に個別に折り曲げられる、折り曲げ加工を受ける。

　ここで、組み付け部７２は、前述したように、表面粗度比率Ｒａｌ／Ｒａｃが１．５≦Ｒａｌ／Ｒａｃ≦１２．０の関係を満たすようにするべく、方向性電磁鋼板１それぞれが対応する１つの層（巻鉄心の１つの層）を形成するように積み重ね、かつ、ガイド９５の位置を幅方向で変えることによって、積み重ねられる方向性電磁鋼板１のうちのいずれか１枚以上を、その長手方向Ｌの全長にわたって、他の層を形成する方向性電磁鋼板１に対し、長手方向Ｌと直交する幅方向Ｃでずらすように組み付ける。特に本実施の形態では、図１１に示されるように、組み付け部７２が、方向性電磁鋼板１の幅方向Ｃの両端の位置を規定しつつ方向性電磁鋼板１を長手方向Ｌで案内する複数のガイド９５を鋼板受け部９７上に備え、ガイド９５の位置を幅方向Ｃで変えることによって折り曲げ加工部７１から供給される方向性電磁鋼板１を幅方向Ｃにずらすようになっている。これによって、積み重ねられる方向性電磁鋼板１のうちのいずれか１枚以上を、その長手方向の全長にわたって、他の層を形成する前記方向性電磁鋼板１に対し、長手方向と直交する幅方向Ｃでずらすように組み付けることができる。ここでは、特に、方向性電磁鋼板１を１枚積み重ねるごとにガイド９５が幅方向Ｃにずれた別の位置から突出して後続の方向性電磁鋼板１の部位を幅方向Ｃにずらすようになっている。

　次に、以上のような構成を成す本実施の形態に係る巻鉄心１０及びそれに巻回される巻き線の温度上昇が抑制されることを実証するデータを以下に示す。
　実証データの取得に際し、本発明者らは、各鋼板を素材として、表１および図１２に示す形状を有する鉄心ａ～ｄを製造した。
　なお、Ｌ１はＸ軸方向に平行で、中心ＣＬを含む平断面での巻鉄心の最内周にある互いに平行な方向性電磁鋼板１間の距離（内面側平面部間距離）である。Ｌ２はＺ軸方向に平行で、中心ＣＬを含む縦断面での巻鉄心の最内周にある互いに平行な方向性電磁鋼板１間の距離（内面側平面部間距離）である。Ｌ３はＸ軸方向に平行で、中心ＣＬを含む平断面での巻鉄心の積層厚さ（積層方向の厚さ）である。Ｌ４はＸ軸方向に平行で、中心ＣＬを含む平断面での巻鉄心の積層鋼板幅である。Ｌ５は巻鉄心の最内部の互いに隣り合って、かつ、合わせて直角を為すように配置された平面部間距離（屈曲部間の距離）である。言い換えるとＬ５は最内周の方向性電磁鋼板の平面部４，４ａのうち、最も長さが短い平面部４ａの長手方向の長さ）である。ｒは巻鉄心の内面側の屈曲部５の曲率半径である。φは巻鉄心の屈曲部５の曲げ角度である。表１の略矩形状の鉄心コアＮｏ．ａ～ｄは、内面側平面部距離がＬ１である平面部が距離Ｌ１のほぼ中央で分割されており、「略コの字」の形状を有する２つの鉄心を結合した構造となっている。

　ここで、コアＮｏ．ｃの鉄心は、従来から一般的な巻鉄心として利用されている、鋼板をせん断し、筒状に巻き取った後、筒状積層体のままコーナー部を一定曲率になるようにプレスし、略矩形に形成する方法により製造された、曲率半径が２５ｍｍのいわゆるトランココア形態の巻鉄心である。また、コアＮｏ．ｄの鉄心は、１つのコーナー部３に３つの屈曲部５を有する曲率半径ｒが１ｍｍのユニコア形態の巻鉄心であり、コアＮｏ．ａの鉄心は、１つのコーナー部３に２つの屈曲部５を有する曲率半径ｒが１ｍｍのユニコア形態の巻鉄心であり、また、コアＮｏ．ｂの鉄心は、曲率半径ｒがコアＮｏ．ａ，ｄの鉄心と比べてかなり大きな（曲率半径ｒが２０ｍｍ）ユニコア形態の巻鉄心である。

　表２Ａおよび表２Ｂは、以上のような様々なコア形状に基づき、鋼板板厚（ｍｍ）それぞれ設定した５８例の素材に関して、測定して得られた、前述した表面粗度比率Ｒａｌ／Ｒａｃを示しており、また、鉄心及び巻き線の温度上昇ΔＴ（℃）を測定して評価したものである。なお、Ｒａｌ／Ｒａｃの算出に用いた表面粗度Ｒａｌ、Ｒａｃはともに、デジタルマイクロスコープ（キーエンス社製のＶＨＸ－７０００）を用いて測定した算術平均粗さＲａである。算術平均粗さＲａは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１（２０１３）に基づいて測定した。カットオフ値は、λｓ＝０、λｃ＝０として、振動補正を行い測定した。測定倍率は５００～７００倍とした。

　温度上昇の評価では、鉄心１０に巻き線７５を巻回して成る図１０に示される形態のものを準備し、油に浸漬させて負荷率４０％、設定磁束密度１．７Ｔで７２時間運転させた後、油の温度を測定し、温度上昇（２時間後の温度－初期の温度）を評価した。合格は６．６度以下とした。

　表２Ａおよび表２Ｂから分かるように、コアＮｏ．ａ，ｂ，ｃ，ｄの全ての鉄心に関し、その板厚にかかわらず、表面粗度比率Ｒａｌ／Ｒａｃが、１．５≦Ｒａｌ／Ｒａｃ≦１２．０の範囲内であれば、一部の例外を除き鉄心及び巻き線の温度上昇ΔＴ（℃）が６．６℃以下に抑えられている。

　以上の結果により、本発明の巻鉄心は、方向性電磁鋼板１を幅方向でずらすように組み付けてＬ断面の表面積を大きくし、巻鉄心のＬ断面の表面粗度Ｒａｌを変化させることにより表面粗度比率Ｒａｌ／Ｒａｃが１．５≦Ｒａｌ／Ｒａｃ≦１２．０の関係を満たすようにしているため、鉄心及び巻き線の温度上昇を効果的に低減できることが明らかになった。

（付記）
　上記の実施形態の巻鉄心、巻鉄心の製造方法、および巻鉄心製造装置は、以下のように把握され得る。

（１）本開示の巻鉄心は、中心に矩形の中空部を有し、長手方向に平面部と屈曲部とが交互に連続する方向性電磁鋼板が板厚方向に積み重ねられた部分を含む巻回形状の巻鉄心であって、個別に折り曲げ加工された前記方向性電磁鋼板を層状に積み重ねて巻回形状に組み付けることにより形成され、一巻ごとに少なくとも１箇所の接合部を介して複数枚の方向性電磁鋼板が互いに接続される巻鉄心において、
　前記方向性電磁鋼板の板厚方向に沿う断面である前記長手方向と平行なＬ断面において、積層される前記方向性電磁鋼板のうち巻回形状の最内周に位置される方向性電磁鋼板における任意の点と最外周に位置される方向性電磁鋼板における任意の点とを結ぶ直線に沿う鋼板部位の表面粗度をＲａｌとし、積層される前記方向性電磁鋼板のうちの任意の１枚において、前記長手方向と平行な板厚方向に沿う端面における任意の点同士を結ぶ直線に沿う鋼板部位の表面粗度をＲａｃとすると、その比率Ｒａｌ／Ｒａｃが、１．５≦Ｒａｌ／Ｒａｃ≦１２．０の関係を満たすことを特徴とする。

（２）本開示の巻鉄心の製造方法は、中心に矩形の中空部を有し、長手方向に平面部と屈曲部とが交互に連続する方向性電磁鋼板が板厚方向に積み重ねられた部分を含む巻回形状の巻鉄心であって、個別に折り曲げ加工された前記方向性電磁鋼板を層状に積み重ねて巻回形状に組み付けることにより形成され、一巻ごとに少なくとも１箇所の接合部を介して複数枚の方向性電磁鋼板が互いに接続される巻鉄心の製造方法において、
　それぞれが対応する１つの層を形成するように積み重ねられる前記方向性電磁鋼板のうちのいずれか１枚以上を、その長手方向の全長にわたって、他の層を形成する方向性電磁鋼板に対し、前記長手方向と直交する幅方向でずらすように組み付け、それにより、前記方向性電磁鋼板の厚さ方向に沿う断面である前記長手方向と平行なＬ断面において、積層される前記方向性電磁鋼板のうち巻回形状の最内周に位置される方向性電磁鋼板における任意の点と最外周に位置される方向性電磁鋼板における任意の点とを結ぶ直線に沿う鋼板部位の表面粗度をＲａｌとし、積層される前記方向性電磁鋼板のうちの任意の１枚において、前記長手方向と平行な板厚方向に沿う端面における任意の点同士を結ぶ直線に沿う鋼板部位の表面粗度をＲａｃとするときに、その比率Ｒａｌ／Ｒａｃが、１．５≦Ｒａｌ／Ｒａｃ≦１２．０の関係を満たすようにすることを特徴とする。

　本開示の巻鉄心製造装置は、方向性電磁鋼板を個別に折り曲げ加工する折り曲げ加工部と、
　前記折り曲げ加工部により個別に折り曲げ加工された各方向性電磁鋼板を層状に積み重ねて巻回形状に組み付けることにより、一巻ごとに少なくとも１箇所の接合部を介して複数枚の方向性電磁鋼板が互いに接続され且つ長手方向に平面部と屈曲部とが交互に連続する方向性電磁鋼板が板厚方向に積み重ねられた部分を含んで成る中心に矩形の中空部を有する巻回形状の巻鉄心を形成する、組み付け部と、
　を備え、
　前記組み付け部は、それぞれが対応する１つの層を形成するように積み重ねられる前記方向性電磁鋼板のうちのいずれか１枚以上を、その長手方向の全長にわたって、他の層を形成する方向性電磁鋼板に対し、前記長手方向と直交する幅方向でずらすように組み付け、それにより、前記方向性電磁鋼板の厚さ方向に沿う断面である前記長手方向と平行なＬ断面において、積層される前記方向性電磁鋼板のうち巻回形状の最内周に位置される方向性電磁鋼板における任意の点と最外周に位置される方向性電磁鋼板における任意の点とを結ぶ直線に沿う鋼板部位の表面粗度をＲａｌとし、積層される前記方向性電磁鋼板のうちの任意の１枚において、前記長手方向と平行な板厚方向に沿う端面における任意の点同士を結ぶ直線に沿う鋼板部位の表面粗度をＲａｃとするときに、その比率Ｒａｌ／Ｒａｃが、１．５≦Ｒａｌ／Ｒａｃ≦１２．０の関係を満たすようにするとともに、前記方向性電磁鋼板の幅方向両端の位置を規定しつつ前記方向性電磁鋼板を長手方向で案内するガイドを備え、前記ガイドの位置を変えることによって前記方向性電磁鋼板を前記幅方向でずらすことを特徴とする。

　１　方向性電磁鋼板
　４　平面部
　５　屈曲部
　６　接合部
　１０　巻鉄心（巻鉄心本体）

Claims (3)

1. 　中心に矩形の中空部を有し、長手方向に平面部と屈曲部とが交互に連続する方向性電磁鋼板が板厚方向に積み重ねられた部分を含む巻回形状の巻鉄心であって、
   個別に折り曲げ加工された前記方向性電磁鋼板を層状に積み重ねて巻回形状に組み付けることにより形成され、一巻ごとに少なくとも１箇所の接合部を介して複数枚の方向性電磁鋼板が互いに接続される巻鉄心において、
   　前記方向性電磁鋼板の板厚方向に沿い、かつ、前記方向性電磁鋼板の長手方向と平行な前記巻鉄心の端面において、
   　前記板厚方向に沿って、
   　積層される前記方向性電磁鋼板のうち前記巻鉄心の最内周に位置される方向性電磁鋼板における板厚方向の中心と、
   　前記巻鉄心の最外周に位置される方向性電磁鋼板における板厚方向の中心と、
   を結ぶ方向に沿う鋼板部位の表面粗度をＲａｌとし、
   　積層される前記方向性電磁鋼板の前記平面部の端面において、前記長手方向と平行な方向の前記方向性電磁鋼板の表面粗度をＲａｃとすると、前記Ｒａｌと前記Ｒａｃとの比率Ｒａｌ／Ｒａｃが、１．５≦Ｒａｌ／Ｒａｃ≦１２．０の関係を満たすことを特徴とする巻鉄心。
2. 　中心に矩形の中空部を有し、長手方向に平面部と屈曲部とが交互に連続する方向性電磁鋼板が板厚方向に積み重ねられた部分を含む巻回形状の巻鉄心であって、
   個別に折り曲げ加工された前記方向性電磁鋼板を層状に積み重ねて巻回形状に組み付けることにより形成され、一巻ごとに少なくとも１箇所の接合部を介して複数枚の方向性電磁鋼板が互いに接続される巻鉄心の製造方法において、
   前記方向性電磁鋼板の板厚方向に沿い、かつ、前記方向性電磁鋼板の長手方向と平行な前記巻鉄心の端面において、
   　前記板厚方向に沿って、
   　積層される前記方向性電磁鋼板のうち、前記巻鉄心の最内周に位置される方向性電磁鋼板における板厚方向の中心と、
   　前記巻鉄心の最外周に位置される方向性電磁鋼板における板厚方向の中心とを結ぶ方向に沿う鋼板部位の表面粗度をＲａｌとし、
   　積層される前記方向性電磁鋼板の前記平面部の端面において、前記長手方向と平行な方向の前記方向性電磁鋼板の表面粗度をＲａｃとするときに、前記Ｒａｌと前記Ｒａｃとの比率Ｒａｌ／Ｒａｃが、１．５≦Ｒａｌ／Ｒａｃ≦１２．０の関係を満たすように、
   　前記方向性電磁鋼板それぞれが前記巻鉄心の１つの層を形成するように積み重ね、かつ、
   　積み重ねられる前記方向性電磁鋼板のうちのいずれか１枚以上を、その長手方向の全長にわたって、他の層を形成する方向性電磁鋼板に対し、前記長手方向と直交する幅方向でずらすように組み付けること
   を特徴とする巻鉄心の製造方法。
3. 　方向性電磁鋼板を個別に折り曲げ加工する折り曲げ加工部と、
   　前記折り曲げ加工部により個別に折り曲げ加工された各前記方向性電磁鋼板を層状に積み重ねて巻回形状に組み付けることにより、一巻ごとに少なくとも１箇所の接合部を介して複数枚の方向性電磁鋼板が互いに接続され且つ長手方向に平面部と屈曲部とが交互に連続する方向性電磁鋼板が板厚方向に積み重ねられた部分を含んで成る中心に矩形の中空部を有する巻回形状の巻鉄心を形成する、組み付け部と、
   　を備え、
   　前記組み付け部は、
   　前記方向性電磁鋼板の幅方向の両端の位置を規定しつつ前記方向性電磁鋼板を長手方向で案内するガイドを備え、
   　前記組み付け部は、
   　前記方向性電磁鋼板の板厚方向に沿い、かつ、前記方向性電磁鋼板の長手方向と平行な前記巻鉄心の端面において、
   　前記板厚方向に沿って、
   　積層される前記方向性電磁鋼板のうち、前記巻鉄心の最内周に位置される方向性電磁鋼板における板厚方向の中心と、
   　前記巻鉄心の最外周に位置される方向性電磁鋼板における板厚方向の中心と、を結ぶ方向に沿う鋼板部位の表面粗度をＲａｌとし、
   　積層される前記方向性電磁鋼板の前記平面部の端面において、前記長手方向と平行な方向の前記方向性電磁鋼板の表面粗度をＲａｃとするときに、前記Ｒａｌと前記Ｒａｃとの比率Ｒａｌ／Ｒａｃが、１．５≦Ｒａｌ／Ｒａｃ≦１２．０の関係を満たすように、
   　前記方向性電磁鋼板それぞれが前記巻鉄心の１つの層を形成するように積み重ね、かつ、
   　前記ガイドの位置を幅方向で変えることによって、積み重ねられる前記方向性電磁鋼板のうちのいずれか１枚以上を、その長手方向の全長にわたって、他の層を形成する前記方向性電磁鋼板に対し、前記長手方向と直交する幅方向でずらすように組み付ける、ことを特徴とする巻鉄心製造装置。

Images