JP2022070241A - Winding iron core - Google Patents

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JP2022070241A JP2021174674A JP2021174674A JP2022070241A JP 2022070241 A JP2022070241 A JP 2022070241A JP 2021174674 A JP2021174674 A JP 2021174674A JP 2021174674 A JP2021174674 A JP 2021174674A JP 2022070241 A JP2022070241 A JP 2022070241A
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修一 中村
Shuichi Nakamura
崇人 水村
Takahito Mizumura
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Abstract

To provide a winding iron core that is formed by a method of laminating bent steel plates to form a winding iron core, the winding iron core being highly efficient by appropriately arranging flat surface parts.SOLUTION: A winding iron core includes: directional electromagnetic steel plates 1 laminated in a plate thickness direction; and a winding iron core body substantially rectangular in a side view. In the winding iron core body, a flat surface part and a bent surface part alternately continue to each other in a longer direction. Also, an inner surface side curvature radius r in a side surface view of the bent surface part is not larger than 3 mm, and when a region where a bent surface part with 10-80° angles and a flat surface part with a length of 3-8 mm alternately continue to each other in a circumferential direction of the winding iron core in a side view of at least one bent surface part of an arbitrary one of the laminated directional electromagnetic steel plates is a region A, the number of the directional electromagnetic steel plates in which the region A exists is Ma, and a total number of laminated layers is Mtotal, Ma/Mtotal≥0.30(1) is satisfied.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、巻鉄心に関する。 The present invention relates to a wound iron core.

方向性電磁鋼板は、Siを7質量%以下含有し、二次再結晶粒が{110}<001>方位(Goss方位)に集積した二次再結晶集合組織を有する鋼板である。方向性電磁鋼板の磁気特性は、{110}<001>方位への集積度に大きく影響される。近年、実用されている方向性電磁鋼板では、結晶の<001>方向と圧延方向との角度が5°程度の範囲内に入るように制御され、例えば、特許文献1~3のような精緻な方位制御技術により主要な磁気特性である高磁束密度と低鉄損が確保される。 The grain-oriented electrical steel sheet is a steel sheet containing 7% by mass or less of Si and having a secondary recrystallized texture in which secondary recrystallized grains are accumulated in the {110} <001> orientation (Goss orientation). The magnetic properties of grain-oriented electrical steel sheets are greatly affected by the degree of integration in the {110} <001> orientation. In the grain-oriented electrical steel sheets that have been put into practical use in recent years, the angle between the <001> direction of the crystal and the rolling direction is controlled so as to be within a range of about 5 °. The directional control technology ensures high magnetic flux density and low iron loss, which are the main magnetic characteristics.

方向性電磁鋼板は積層されて変圧器の鉄心などに用いられるが、巻鉄心の製造は従来、例えば特許文献4に記載されているような、鋼板を筒状に巻き取った後、筒状積層体をプレスにより矩形に成形し、焼鈍することにより歪取りと形状保持を行う方法が広く知られている。 Electrical steel sheets are laminated and used for iron cores of transformers, etc., but conventionally, as described in Patent Document 4, for example, the steel sheets are wound into a cylindrical shape and then laminated in a tubular shape. A method of removing strain and maintaining a shape by forming a body into a rectangular shape by pressing and annealing is widely known.

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5~8のような技術が開示されている。当該製造方法によれば、従来のような大掛かりなプレス工程が不要で、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。 On the other hand, as another method for manufacturing the wound iron core, the steel plate portion that becomes the corner portion of the wound iron core is bent in advance so that a relatively small bent region having a radius of curvature of 3 mm or less is formed, and the bent steel plate is formed. Disclosed are techniques such as those in Patent Documents 5 to 8 in which the above-mentioned steel cores are laminated to form a wound steel core. According to the manufacturing method, the large-scale pressing process as in the conventional case is not required, the steel sheet is precisely bent to maintain the iron core shape, and the processing strain is concentrated only on the bent portion (corner portion). It is also possible to omit distortion removal, and the industrial merit is greatly being applied.

特開2001-192785号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-192785 特開2005-240079号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-240079 特開2012-052229号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-0522229 特開2005-286169号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-286169 特許第6224468号公報Japanese Patent No. 6224468 特開2018-148036号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-148036 豪州特許出願公開第2012337260号明細書Australian Patent Application Publication No. 2012337260 国際公開第2018/131613号International Publication No. 2018/131613

本願発明者らは、鋼板を曲率半径が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方法により製造した変圧器鉄心のさらなる鉄損の低減ついて検討した。該鉄心は、屈曲部と平面部が交互に配置されることで全体形状が構成されており、変形領域を鉄心全体に対して非常に狭い屈曲部に限定することで鉄心形成後(曲げ加工後)の歪取焼鈍を施さなくとも良好な鉄心効率が発揮されることをメリットの一つとしている。このため屈曲部の形態や組織については多くの検討が行われているが、屈曲部の配置や構成を平面部との関連で最適化するという技術思想での検討事例は少ない。 The inventors of the present application have bent a steel plate in advance so as to form a relatively small bending region having a radius of curvature of 3 mm or less, and laminated the bent steel plates to form a wound iron core. We examined the further reduction of iron loss in the iron core. The entire shape of the iron core is formed by alternately arranging bent portions and flat portions, and by limiting the deformation region to a bent portion that is very narrow with respect to the entire iron core, after the iron core is formed (after bending). ) Is one of the merits that good iron core efficiency can be exhibited without annealing. For this reason, many studies have been conducted on the morphology and structure of the bent portion, but there are few cases of examination based on the technical idea of optimizing the arrangement and configuration of the bent portion in relation to the flat portion.

本発明者は屈曲部の配置、具体的には隣接屈曲部間の間隔(平面部の長さ)について検討を行った。その結果、鉄心部材を特定の角度だけ曲げ変形する場合、その領域内での平面部の長さを適切に制御することによって、鉄心効率を改善できることを知見した。 The present inventor examined the arrangement of the bent portions, specifically, the distance between the adjacent bent portions (the length of the flat portion). As a result, it was found that when the iron core member is bent and deformed by a specific angle, the iron core efficiency can be improved by appropriately controlling the length of the flat surface portion in the region.

従来の鉄心設計では、例えば曲げ角度が90°であるコーナー部を4つ有する略矩形の鉄心形状とする場合、各コーナー部に45°の屈曲部を2つずつ配置する設計や、30°の屈曲部を3つずつ配置する設計などが行われていた。さらに、鋼板の積層方向の外側ほど外周の総延在距離が長くなることに応じて、コーナー部に配置された平面部の長さが外側の部材ほど長くなるように設計されていた。特に鋼板の積層枚数が増加し、コアの積層厚さが厚くなると該外周の部材は長くせざるを得なかった。 In the conventional iron core design, for example, in the case of a substantially rectangular iron core shape having four corners having a bending angle of 90 °, a design in which two 45 ° bent portions are arranged at each corner or a design of 30 ° Designs such as arranging three bent portions at a time have been made. Further, it was designed so that the length of the flat surface portion arranged at the corner portion becomes longer toward the outer member, as the total extension distance of the outer circumference becomes longer toward the outer side in the laminating direction of the steel plate. In particular, as the number of laminated steel sheets increased and the laminated thickness of the core became thicker, the outer peripheral members had to be lengthened.

これに対し本発明者らは、コーナー部に配置された平面部の長さを特定範囲内に限定して、ほぼ一定とする設計について検討した。その結果、コーナー部内の屈曲部を比較的短い距離で配置するような設計とすることで鉄心効率が向上することを確認した。この観点で様々な形状について検討し、適切な平面部配置の特徴を特定することに成功した。 On the other hand, the present inventors have studied a design in which the length of the flat surface portion arranged at the corner portion is limited to a specific range and is almost constant. As a result, it was confirmed that the iron core efficiency is improved by designing the bent portion in the corner portion to be arranged at a relatively short distance. From this point of view, we examined various shapes and succeeded in identifying the characteristics of the appropriate flat surface arrangement.

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、鋼板を曲率半径が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方法により製造した巻鉄心において、適切な長さを有する平面部を適切に配置することによって鉄心効率を向上させた巻鉄心を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems. The steel sheet is bent in advance so that a relatively small bent region having a radius of curvature of 3 mm or less is formed, and the bent steel sheets are laminated to form a wound steel core. It is an object of the present invention to provide a wound steel core having improved core efficiency by appropriately arranging flat portions having an appropriate length in the wound steel core manufactured by the above method.

前記目的を達成するために、本発明に係る巻鉄心は、方向性電磁鋼板が板厚方向に積層され、側面視において略矩形状である巻鉄心であって、
前記方向性電磁鋼板は長手方向に平面部と屈曲部とが交互に連続し、
前記屈曲部の側面視における内面側曲率半径rは3mm以下であり、
前記方向性電磁鋼板が
質量%で、
Si:2.0~7.0%を含有し、残部がFeおよ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し、且つ積層された方向性電磁鋼板の側面視において、
巻鉄心の周方向に、10°以上80°以下の角度を有する屈曲部と長さが3~8mmの平面部が交互に連続する領域を領域Aとし、領域Aが存在する方向性電磁鋼板の枚数をMaとしたとき、全積層枚数をMtotalとして、
Ma/Mtotal≧0.30 ・・・・・(1)
を満足することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the wound core according to the present invention is a wound core in which grain-oriented electrical steel sheets are laminated in the plate thickness direction and has a substantially rectangular shape in a side view.
In the grain-oriented electrical steel sheet, flat surfaces and bent portions are alternately continuous in the longitudinal direction.
The radius of curvature r on the inner surface side in the side view of the bent portion is 3 mm or less, and is
The grain-oriented electrical steel sheet is by mass%,
Si: contains 2.0 to 7.0%, has a chemical composition with the balance consisting of Fe and impurities, and has a chemical composition.
In the side view of grain-oriented electrical steel sheets having a texture oriented in the Goss direction and laminated.
Area A is a region in which a bent portion having an angle of 10 ° or more and 80 ° or less and a flat portion having a length of 3 to 8 mm are alternately continuous in the circumferential direction of the wound steel core, and the region A is present in the grain-oriented electrical steel sheet. When the number of sheets is Ma, the total number of laminated sheets is set to Mtotal.
Ma / Mtotal ≧ 0.30 ・ ・ ・ ・ ・ (1)
It is characterized by satisfying.

本発明によれば、鋼板を内面側曲率半径が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方法により製造した巻鉄心において、良好な鉄心効率を得ることができる。 According to the present invention, the steel sheet is bent in advance so that a relatively small bent region having a radius of curvature on the inner surface side of 3 mm or less is formed, and the bent steel sheets are laminated to form a wound steel core. Good core efficiency can be obtained in the wound core.

本発明に係る巻鉄心の一実施形態を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically one Embodiment of the winding iron core which concerns on this invention. 図1の実施形態に示される巻鉄心の側面図である。It is a side view of the winding iron core shown in the embodiment of FIG. 本発明に係る巻鉄心の別の一実施形態を模式的に示す側面図である。It is a side view schematically showing another embodiment of the winding iron core which concerns on this invention. 本発明に係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。It is a side view schematically showing an example of the one-layer grain-oriented electrical steel sheet constituting the winding iron core which concerns on this invention. 本発明に係る巻鉄心を構成する1層の方向性電磁鋼板の別の一例を模式的に示す側面図である。It is a side view schematically showing another example of the one-layer grain-oriented electrical steel sheet constituting the winding iron core which concerns on this invention. 本発明に係る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。It is a side view schematically showing an example of the bent part of the grain-oriented electrical steel sheet constituting the winding iron core which concerns on this invention. 本発明の実施形態に係る屈曲部と平面部の積層状態の第1例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 1st example of the laminated state of a bent part and a flat part which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る屈曲部と平面部の積層状態の第2例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 2nd example of the laminated state of a bent part and a flat part which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る屈曲部と平面部の積層状態の第3例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 3rd example of the laminated state of the bent part and the flat part which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る屈曲部と平面部の積層状態の第4例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 4th example of the laminated state of a bent part and a flat part which concerns on embodiment of this invention. 実施例1~40で製造した巻鉄心の寸法パラメーターを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the dimensional parameter of the winding iron core manufactured in Examples 1 to 40.

以下、本発明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」または「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」または「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。
Hereinafter, the wound core according to the present invention will be described in detail in order. However, the present invention is not limited to the configuration disclosed in the present embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. The numerical limit range described below includes the lower limit value and the upper limit value. Numerical values that indicate "greater than" or "less than" do not fall within the numerical range. Further, "%" regarding the chemical composition means "mass%" unless otherwise specified.
In addition, as used in the present specification, terms such as "parallel", "vertical", "identical", "right angle", and values of length and angle, etc., which specify the shape and geometric conditions and their degrees, are used. Is not bound by the strict meaning, but is interpreted to include the range in which similar functions can be expected.
Further, in the present specification, the “oriented electrical steel sheet” may be simply referred to as “steel sheet” or “electrical steel sheet”, and the “rolled steel core” may be simply referred to as “iron core”.

本発明の実施形態に係る巻鉄心は、方向性電磁鋼板が板厚方向に積層され、側面視において略矩形状である巻鉄心であって、
前記方向性電磁鋼板は長手方向に平面部と屈曲部とが交互に連続し、
前記屈曲部の側面視における内面側曲率半径rは3mm以下であり、
前記方向性電磁鋼板が
質量%で、
Si:2.0~7.0%を含有し、残部がFeおよ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し、且つ積層された任意の方向性電磁鋼板側面視において、
巻鉄心の周方向に、5°以上80°以下の角度を有する屈曲部と長さが3~8mmの平面部が交互に連続する領域を領域Aとし、領域Aが存在する方向性電磁鋼板の枚数をMaとしたとき、全積層枚数をMtotalとして、
Ma/Mtotal≧0.30 ・・・・・(1)
を満足することを特徴とする。
The wound steel core according to the embodiment of the present invention is a wound steel core in which grain-oriented electrical steel sheets are laminated in the plate thickness direction and has a substantially rectangular shape in a side view.
In the grain-oriented electrical steel sheet, flat surfaces and bent portions are alternately continuous in the longitudinal direction.
The radius of curvature r on the inner surface side in the side view of the bent portion is 3 mm or less, and is
The grain-oriented electrical steel sheet is by mass%,
Si: contains 2.0 to 7.0%, has a chemical composition with the balance consisting of Fe and impurities, and has a chemical composition.
In a side view of any grain-oriented electrical steel sheet having a texture oriented in the Goss orientation and laminated.
Area A is a region in which a bent portion having an angle of 5 ° or more and 80 ° or less and a flat portion having a length of 3 to 8 mm are alternately continuous in the circumferential direction of the wound steel core, and the region A is present in the grain-oriented electrical steel sheet. When the number of sheets is Ma, the total number of laminated sheets is set to Mtotal.
Ma / Mtotal ≧ 0.30 ・ ・ ・ ・ ・ (1)
It is characterized by satisfying.

1.巻鉄心及び方向性電磁鋼板の形状
まず、本発明の巻鉄心の形状について説明する。ここで説明する巻鉄心およ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い。例えば背景技術において特許文献5~8として紹介した公知の巻鉄心および方向性電磁鋼板の形状に準じたものである。
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)に視ることをいい、側面図とは側面視により視認される形状を表した図(図1のY軸方向の図)である。
1. 1. Shape of Winding Core and Electrical Steel Sheet First, the shape of the wound core of the present invention will be described. The shapes of the rolled iron core and the grain-oriented electrical steel sheet described here are not particularly new. For example, it conforms to the shapes of the known wound steel cores and grain-oriented electrical steel sheets introduced as Patent Documents 5 to 8 in the background technique.
FIG. 1 is a perspective view schematically showing an embodiment of a wound iron core. FIG. 2 is a side view of the wound iron core shown in the embodiment of FIG. Further, FIG. 3 is a side view schematically showing another embodiment of the wound iron core.
In the present invention, the side view means to see in the width direction (Y-axis direction in FIG. 1) of the elongated grain-oriented electrical steel sheet constituting the wound steel core, and the side view is visually recognized by the side view. It is a figure (the figure in the Y-axis direction of FIG. 1) which showed the shape | shape.

本発明の巻鉄心は、側面視において略矩形状の巻鉄心本体を備える。当該巻鉄心本体は、方向性電磁鋼板が、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、必要に応じて巻鉄心を固定するために、結束バンド等、公知の締付具等を備えていてもよい。 The wound core of the present invention includes a wound core body having a substantially rectangular shape in a side view. The main body of the rolled iron core has a laminated structure in which grain-oriented electrical steel sheets are stacked in the plate thickness direction and has a substantially rectangular shape in a side view. The wound core body may be used as it is as a wound core, or may be provided with a known fastener such as a binding band in order to fix the wound core as needed.

本発明において、巻鉄心本体の鉄心長に特に制限はないが、鉄心において鉄心長が変化しても、屈曲部体積は一定であるため屈曲部で発生する鉄損は一定であり、鉄心長が長いほうが屈曲部の体積率は小さくなるため、鉄損劣化への影響も小さいことから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、巻鉄心本体の鉄心長とは、側面視による巻鉄心本体の積層方向の中心点における周長をいう。 In the present invention, the iron core length of the wound iron core body is not particularly limited, but even if the iron core length changes in the iron core, the iron loss generated in the bent portion is constant because the volume of the bent portion is constant, and the iron core length is constant. The longer the length, the smaller the volume fraction of the bent portion, and the smaller the influence on the deterioration of iron loss. Therefore, the length is preferably 1.5 m or more, and more preferably 1.7 m or more. In the present invention, the core length of the wound core body means the peripheral length at the center point in the stacking direction of the wound core body from the side view.

本発明の巻鉄心は、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。 The wound iron core of the present invention can be suitably used for any conventionally known application.

図1及び図2に示すように、巻鉄心本体10は、長手方向に平面部4とコーナー部3とが交互に連続し、当該各コーナー部3において隣接する2つの平面部4のなす角が90°である方向性電磁鋼板1が、板厚方向に積み重ねられた部分を含み、側面視において略矩形状の積層構造2を有する。別の見方をすると、巻鉄心本体10は、八角形状の積層構造2を有する。本実施の形態では、巻鉄心本体10は、八角形状の積層構造を有するが、本発明はこれに限ることなく、巻鉄心本体は、側面視において複数の多角形環状の方向性電磁鋼板が板厚方向に積層され、当該方向性電磁鋼板が長手方向(周方向)に平面部と屈曲部とが交互に連続していればよい。 As shown in FIGS. 1 and 2, in the wound steel core main body 10, the flat surface portion 4 and the corner portion 3 are alternately continuous in the longitudinal direction, and the angle formed by the two adjacent flat surface portions 4 in each corner portion 3 is formed. The grain-oriented electrical steel sheet 1 having a temperature of 90 ° includes a portion stacked in the plate thickness direction, and has a substantially rectangular laminated structure 2 in a side view. From another point of view, the wound core body 10 has an octagonal laminated structure 2. In the present embodiment, the wound core body 10 has an octagonal laminated structure, but the present invention is not limited to this, and the wound core body is made of a plurality of polygonal annular directional electromagnetic steel sheets in a side view. It suffices that the grain-oriented electrical steel sheets are laminated in the thickness direction, and the plane portions and the bent portions are alternately continuous in the longitudinal direction (circumferential direction).

以下では、巻鉄心本体10が4つのコーナー部3を有する略矩形状のものとして説明する。
各コーナー部3は、方向性電磁鋼板1の側面視において、曲線状の形状を有する屈曲部5を2つ有するとともに、隣り合う屈曲部5,5の間に第2の平面部4aを有しており、且つ、一つのコーナー部3に存在する2つの屈曲部5,5のそれぞれの曲げ角度の合計が90°となっている。
また、図3に示すように、各コーナー部3は、方向性電磁鋼板1の側面視において、曲線状の形状を有する屈曲部5を3つ有するとともに、隣り合う屈曲部5,5の間に第2の平面部4aを有しており、且つ、一つのコーナー部3に存在する3つの屈曲部5,5,5のそれぞれの曲げ角度の合計が90°となっている。
Hereinafter, the winding iron core main body 10 will be described as having a substantially rectangular shape having four corner portions 3.
Each corner portion 3 has two bent portions 5 having a curved shape in a side view of the grain-oriented electrical steel sheet 1, and has a second flat portion 4a between adjacent bent portions 5, 5. Moreover, the total bending angle of each of the two bending portions 5 and 5 existing in one corner portion 3 is 90 °.
Further, as shown in FIG. 3, each corner portion 3 has three bent portions 5 having a curved shape in the side view of the grain-oriented electrical steel sheet 1, and is between adjacent bent portions 5, 5. It has a second flat surface portion 4a, and the total bending angle of each of the three bending portions 5, 5 and 5 existing in one corner portion 3 is 90 °.

また、各コーナー部3は、4つ以上の屈曲部を有していてもよく、この場合も隣り合う屈曲部5,5の間に第2の平面部4aを有しており、且つ、一つのコーナー部3に存在する4つ以上の屈曲部5のそれぞれの曲げ角度の合計が90°となっている。つまり、各コーナー部3は、直角に配置された隣接する2つの第1の平面部4,4間に配置され、2以上の屈曲部5と1以上の第2の平面部4aとを有している。
また、図2に示す巻鉄心本体10では、第1の平面部4と第2の平面部4aとの間に屈曲部5が配置されているが、図3に示す巻鉄心本体10では、第1の平面部4と第2の平面部4aとの間および2つの第2の平面部4a,4aの間にそれぞれに屈曲部5が配置されている。つまり、第2の平面部4aは、隣り合う2つの第2の平面部4a,4a間に配置される場合もある。
Further, each corner portion 3 may have four or more bent portions, and also in this case, a second flat surface portion 4a is provided between the adjacent bent portions 5 and 5, and one. The total bending angle of each of the four or more bending portions 5 existing in the corner portion 3 is 90 °. That is, each corner portion 3 is arranged between two adjacent first flat surface portions 4 and 4 arranged at right angles, and has two or more bent portions 5 and one or more second flat surface portions 4a. ing.
Further, in the wound core main body 10 shown in FIG. 2, the bent portion 5 is arranged between the first flat surface portion 4 and the second flat surface portion 4a, but in the wound iron core main body 10 shown in FIG. Bending portions 5 are arranged between the flat surface portion 4 of 1 and the second flat surface portion 4a and between the two second flat surface portions 4a and 4a, respectively. That is, the second flat surface portion 4a may be arranged between two adjacent second flat surface portions 4a, 4a.

さらに、図2および図3に示す、巻鉄心本体10では、第1の平面部4の方が第2の平面部4aより長手方向(巻鉄心本体10の周方向)の長さが長くなっているが、第1の平面部4と第2の平面部4aとの長さは等しくてもよい。
なお、本明細書において、「第1の平面部」および「第2の平面部」をそれぞれ単に「平面部」と記載する場合もある。
方向性電磁鋼板1の各コーナー部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、且つ、一つのコーナー部に存在する屈曲部それぞれの曲げ角度の合計が90°となっている。コーナー部3は、隣り合う屈曲部5,5の間に第2の平面部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以上の第2の平面部4aとを備えた構成となっている。
図2の実施形態は1つのコーナー部3中に2つの屈曲部5を有する場合である。図3の実施形態は1つのコーナー部3中に3つの屈曲部5を有する場合である。
Further, in the wound core main body 10 shown in FIGS. 2 and 3, the length of the first flat surface portion 4 in the longitudinal direction (circumferential direction of the wound iron core main body 10) is longer than that of the second flat surface portion 4a. However, the lengths of the first flat surface portion 4 and the second flat surface portion 4a may be equal.
In the present specification, the "first flat surface portion" and the "second flat surface portion" may be simply referred to as "flat surface portions", respectively.
Each corner portion 3 of the grain-oriented electrical steel sheet 1 has two or more bent portions 5 having a curved shape in a side view, and the bending angle of each of the bent portions existing in one corner portion. The total is 90 °. The corner portion 3 has a second flat surface portion 4a between the adjacent bent portions 5 and 5. Therefore, the corner portion 3 is configured to include two or more bent portions 5 and one or more second flat surface portions 4a.
The embodiment of FIG. 2 is a case where two bent portions 5 are provided in one corner portion 3. The embodiment of FIG. 3 is a case where three bent portions 5 are provided in one corner portion 3.

これらの例に示されるように、本発明では、1つのコーナー部は2つ以上の屈曲部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つのコーナー部に2つの屈曲部を有する図2の実施形態では、鉄損低減の点から、例えば、φ1=60°且つφ2=30°とすることや、φ1=45°且つφ2=45°等とすることができる。また、1つのコーナー部に3つの屈曲部を有する図3の実施形態では、鉄損低減の点から、例えばφ1=30°、φ2=30°且つφ3=30°等とすることができる。更に、生産効率の点からは折り曲げ角度が等しいことが好ましいため、1つのコーナー部に2つの屈曲部を有する場合には、φ1=45°且つφ2=45°とすることが好ましく、また、1つのコーナー部に3つの屈曲部を有する図3の実施形態では、鉄損低減の点から、例えばφ1=30°、φ2=30°且つφ3=30°とすることが好ましい。
As shown in these examples, in the present invention, one corner portion can be composed of two or more bent portions, but from the viewpoint of suppressing the generation of strain due to deformation during processing and suppressing iron loss, the bent portion. The bending angle φ (φ1, φ2, φ3) of 5 is preferably 60 ° or less, and more preferably 45 ° or less.
In the embodiment of FIG. 2 having two bent portions in one corner portion, for example, φ1 = 60 ° and φ2 = 30 °, or φ1 = 45 ° and φ2 = 45 °, from the viewpoint of reducing iron loss. And so on. Further, in the embodiment of FIG. 3 having three bent portions in one corner portion, for example, φ1 = 30 °, φ2 = 30 °, φ3 = 30 °, etc. can be set from the viewpoint of reducing iron loss. Further, from the viewpoint of production efficiency, it is preferable that the bending angles are the same. Therefore, when one corner has two bending portions, it is preferable that φ1 = 45 ° and φ2 = 45 °, and 1 In the embodiment of FIG. 3 having three bent portions at one corner portion, for example, φ1 = 30 °, φ2 = 30 ° and φ3 = 30 ° are preferable from the viewpoint of reducing iron loss.

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、方向性電磁鋼板の屈曲部(曲線部分)の一例を模式的に示す図である。屈曲部の曲げ角度とは、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の間に生じた角度差を意味し、方向性電磁鋼板の外面において、屈曲部を挟む両側の平面部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と屈曲部の境界であり、図6においては、点Fおよび点Gである。 The bent portion 5 will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram schematically showing an example of a bent portion (curved portion) of a grain-oriented electrical steel sheet. The bending angle of the bent portion means the angle difference generated between the straight portion on the rear side and the straight portion on the front side in the bending direction in the bent portion of the directional electromagnetic steel plate, and is bent on the outer surface of the directional electromagnetic steel plate. It is expressed as the angle φ of the complementary angle of the angle formed by the two virtual lines Lb-elongation 1 and Lb-elongation 2 obtained by extending the straight line portion which is the surface of the flat surface portion on both sides of the portion. At this time, the point where the extending straight line separates from the surface of the steel sheet is the boundary between the flat surface portion and the bent portion on the surface on the outer surface side of the steel sheet, and is the point F and the point G in FIG.

さらに、点Fおよび点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および点Dとする。この点Eおよび点Dが鋼板内面側の表面における平面部と屈曲部の境界である。
そして本発明において屈曲部とは、方向性電磁鋼板の側面視において、上記点D、点E、点F、点Gにより囲まれる方向性電磁鋼板の部位である。図6においては、点Dと点Eの間の鋼板表面、すなわち屈曲部の内側表面をLa、点Fと点Gの間の鋼板表面、すなわち屈曲部の外側表面をLbとして示している。
Further, a straight line perpendicular to the outer surface of the steel sheet is extended from each of the points F and G, and the intersections with the surface on the inner surface side of the steel sheet are defined as points E and D, respectively. The points E and D are the boundaries between the flat surface portion and the bent portion on the inner surface side of the steel sheet.
In the present invention, the bent portion is a portion of the grain-oriented electrical steel sheet surrounded by the points D, E, F, and G in the side view of the grain-oriented electrical steel sheet. In FIG. 6, the surface of the steel plate between the points D and E, that is, the inner surface of the bent portion is shown as La, and the surface of the steel plate between the points F and G, that is, the outer surface of the bent portion is shown as Lb.

また、本発明では、屈曲部の側面視において屈曲部の内面側曲率半径を規定する。図6を例にとって、屈曲部の内面側曲率半径を決定する方法を具体的に説明する。最初に、屈曲部を挟む両側の平面部のそれぞれにおいて、平面部の表面である直線部分と少なくとも1mm以上に亘って接する直線を確定する。これらをそれぞれ仮想線Lb-elongation1とLb-elongation2とし、この交点を点Bとする。理想的には、線分BFの長さおよび線分BGの長さは同じになるが、現実的には加工状況のばらつきや不可避的な変動などのため、多少の差異を生じることがある。このような場合も本発明の効果の妥当な評価が可能となるように、点B、点Fおよび点Gから点F’および点G’を決定する。すなわち、線分BFと線分BGのうち長い方の距離をLL(例えば線分BGが線分BFより長いとする。)とし、仮想線Lb-elongation1上で点Bから点Fに向かって距離LLだけ離れた点を点F’とし、仮想線Lb-elongation2上で点Bから点Gに向かって距離LLだけ離れた点を点G’とする。このとき、点F’か点G’のどちらかは、それぞれ元の点Fまたは点Gと一致することとなる(例えば線分BGが線分BFより長い場合、点G´が元の点Gと一致する。)。
なお、線分BFと線分BGの長さが等しい場合、図6において、点F´は元の点Fと一致し、これにともなって以下で説明する点E´は元の点Eと一致することになる。
そして、点F’および点G’のそれぞれから鋼板外表面に垂直な直線を延長し交点を曲率中心Aとし、線分AF’および線分AG’と鋼板内面側の表面Laとの交点をそれぞれ点E’および点D’とする。このとき、点Aを中心として点E’および点D’を通る円が本発明における屈曲部を近似する曲面であり、線分AE’の長さ(これは線分AD’の長さに一致する)が本発明のおける内面側曲率半径である。
本発明の巻鉄心では、板厚方向に積層された各方向性電磁鋼板の各屈曲部における内面側曲率半径は、ある程度の変動を有するものであってもよい。この変動は、成形精度に起因する変動であることもあり、積層時の取り扱いなどで意図せぬ変動が発生することも考えられる。このような意図せぬ誤差は、現在の通常の工業的な製造であれば0.3mm程度以下に抑制することが可能である。このような変動が大きい場合は、十分に多数の鋼板について内面側曲率半径を測定し、平均することで代表的な値を得ることができる。また、何らかの理由で意図的に変化させることも考えられるが、本発明はそのような形態を除外するものではない。
なお、本発明では内面側曲率半径rは3mm以下であることを想定している。これは後述するように、本発明の主たる作用は3~8mmの長さを有する平坦部における磁区制御効果によりもたらされることを考え、単純に、平坦部を分割する屈曲部の大きさはコーナー部内において、大きな領域を占めるべきではないことを考慮してのものである。一般的にも本発明が対象としている比較的小さな内面側曲率半径である屈曲部を有する電磁鋼板を積層してなる巻鉄心においては、屈曲部の内面側曲率半径を小さくすることが磁気特性の観点で好ましいことは周知の技術であり、該鉄心においてはそのような方向で技術開発がなされている。本発明ではこれも考慮し、屈曲部の内面側曲率半径を3mm以下とするものである。上記2点の観点から、内面側曲率半径は小さいことが好ましいことは明確であり、好ましくは2mm以下、さらに好ましくは1mm以下である。
Further, in the present invention, the radius of curvature on the inner surface side of the bent portion is defined in the side view of the bent portion. Taking FIG. 6 as an example, a method of determining the radius of curvature on the inner surface side of the bent portion will be specifically described. First, in each of the flat surface portions on both sides of the bent portion, a straight line that is in contact with the straight line portion that is the surface of the flat surface portion over at least 1 mm is determined. These are designated as virtual lines Lb-elongation1 and Lb-elongation2, respectively, and this intersection is defined as a point B. Ideally, the length of the line segment BF and the length of the line segment BG are the same, but in reality, there may be some differences due to variations in processing conditions and unavoidable variations. Even in such a case, the points F'and G'are determined from the points B, F and G so that the effect of the present invention can be appropriately evaluated. That is, the longer distance between the line segment BF and the line segment BG is defined as LL (for example, the line segment BG is longer than the line segment BF), and the distance from the point B to the point F on the virtual line Lb-elongation1. A point separated by LL is defined as a point F', and a point separated by a distance LL from the point B toward the point G on the virtual line Lb-elongation 2 is defined as a point G'. At this time, either the point F'or the point G'corresponds to the original point F or the point G, respectively (for example, when the line segment BG is longer than the line segment BF, the point G'is the original point G. Matches.).
When the lengths of the line segment BF and the line segment BG are equal, in FIG. 6, the point F'consists with the original point F, and the point E'described below coincides with the original point E. Will be done.
Then, a straight line perpendicular to the outer surface of the steel plate is extended from each of the points F'and G', the intersection is set as the center of curvature A, and the intersections of the line segment AF'and the line segment AG'and the surface La on the inner surface side of the steel plate are respectively. Let it be a point E'and a point D'. At this time, the circle passing through the points E'and D'with the point A as the center is a curved surface that approximates the bending portion in the present invention, and the length of the line segment AE'(which corresponds to the length of the line segment AD'). ) Is the radius of curvature on the inner surface side in the present invention.
In the wound steel core of the present invention, the radius of curvature on the inner surface side at each bent portion of each grain-oriented electrical steel sheet laminated in the plate thickness direction may have some variation. This fluctuation may be due to the molding accuracy, and it is possible that an unintended fluctuation may occur due to handling during laminating. Such an unintended error can be suppressed to about 0.3 mm or less in the current ordinary industrial manufacturing. When such fluctuation is large, a typical value can be obtained by measuring and averaging the inner surface side curvature radii for a sufficiently large number of steel plates. It is also possible to change it intentionally for some reason, but the present invention does not exclude such a form.
In the present invention, it is assumed that the radius of curvature r on the inner surface side is 3 mm or less. As will be described later, it is considered that the main action of the present invention is brought about by the magnetic domain control effect in the flat portion having a length of 3 to 8 mm, and the size of the bent portion that divides the flat portion is simply set in the corner portion. In, it is considered that it should not occupy a large area. In a wound steel core formed by laminating an electromagnetic steel sheet having a bent portion having a relatively small inner surface side radius of curvature, which is generally the object of the present invention, reducing the inner surface side radius of curvature of the bent portion is a magnetic characteristic. From the viewpoint, a well-known technique is preferable, and the technique has been developed in such a direction in the iron core. In the present invention, this is also taken into consideration, and the radius of curvature on the inner surface side of the bent portion is set to 3 mm or less. From the above two points, it is clear that the radius of curvature on the inner surface side is preferably small, preferably 2 mm or less, and more preferably 1 mm or less.

本発明の巻鉄心では、板厚方向に積層された各方向性電磁鋼板の各屈曲部における内面側曲率半径は、ある程度の変動を有するものであってもよい。この変動は、成形精度に起因する変動であることもあり、積層時の取り扱いなどで意図せぬ変動が発生することも考えられる。このような意図せぬ誤差は、現在の通常の工業的な製造であれば0.3mm程度以下に抑制することが可能である。このような変動が大きい場合は、十分に多数の鋼板について内面側曲率半径を測定し、平均することで代表的な値を得ることができる。また、何らかの理由で、鉄心内の特定部位の屈曲部の内面側曲率半径を意図的に変化させることも考えられるが、本発明はそのような形態を除外するものではない。 In the wound steel core of the present invention, the radius of curvature on the inner surface side at each bent portion of each grain-oriented electrical steel sheet laminated in the plate thickness direction may have some variation. This fluctuation may be due to the molding accuracy, and it is possible that an unintended fluctuation may occur due to handling during laminating. Such an unintended error can be suppressed to about 0.3 mm or less in the current ordinary industrial manufacturing. When such fluctuation is large, a typical value can be obtained by measuring and averaging the inner surface side curvature radii for a sufficiently large number of steel plates. Further, it is conceivable to intentionally change the radius of curvature on the inner surface side of the bent portion of the bent portion of the specific portion in the iron core for some reason, but the present invention does not exclude such a form.

なお、屈曲部の形態の測定方法には特に制限はないが、例えば、市販の顕微鏡(Nikon ECLIPSE LV150)を用いて必要に応じた倍率で観察することにより測定することができる。
本発明では、屈曲部の内面側曲率半径rを、3mm以下の範囲として、下記に説明する屈曲部の形態を特定範囲に制御することによって、巻鉄心の効率を向上することが可能となった。
The method for measuring the shape of the bent portion is not particularly limited, but the measurement can be performed by, for example, observing with a commercially available microscope (Nikon ECLIPSE LV150) at a magnification as required.
In the present invention, the efficiency of the wound iron core can be improved by controlling the shape of the bent portion described below to a specific range by setting the radius of curvature r on the inner surface side of the bent portion to a range of 3 mm or less. ..

図4及び図5は巻鉄心本体における1層分の方向性電磁鋼板の一例を模式的に示す図である。図4及び図5の例に示されるように本発明に用いられる方向性電磁鋼板は、折り曲げ加工されたものであって、2つ以上の屈曲部5から構成されるコーナー部3と、平面部4を有し、1つ以上の方向性電磁鋼板の幅方向端面の接合部6を介して側面視において略矩形の環を形成する。
本発明においては、巻鉄心本体が、全体として側面視が略矩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の1層分を構成す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が巻鉄心本体の1層分を構成するものするものであってもよい。
4 and 5 are diagrams schematically showing an example of one layer of grain-oriented electrical steel sheet in a wound steel core main body. As shown in the examples of FIGS. 4 and 5, the grain-oriented electrical steel sheet used in the present invention is bent and has a corner portion 3 composed of two or more bent portions 5 and a flat surface portion. 4 is formed, and a substantially rectangular ring is formed in a side view through a joint portion 6 of the widthwise end faces of one or more grain-oriented electrical steel sheets.
In the present invention, the wound iron core main body may have a laminated structure having a substantially rectangular side view as a whole. As shown in the example of FIG. 4, one grain-oriented electrical steel sheet may form one layer of the wound steel core body via one joint portion 6, and is shown in the example of FIG. As described above, one grain-oriented electrical steel sheet constitutes about half of the winding core, and two grain-oriented electrical steel sheets form one layer of the wound core body via the two joints 6. There may be.

本発明において用いられる方向性電磁鋼板の板厚は、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0.10mm~0.35mmの範囲内であり、好ましくは0.15mm~0.23mmの範囲である。 The thickness of the grain-oriented electrical steel sheet used in the present invention is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended use, etc., but is usually in the range of 0.10 mm to 0.35 mm, preferably in the range of 0.10 mm to 0.35 mm. It is in the range of 0.15 mm to 0.23 mm.

2.屈曲部および平面部の形態
ここで、本発明の実施形態の一つである巻鉄心本体を構成する方向性電磁鋼板の屈曲部および平面部の形態の特徴について図7A~図7Dを用いて説明する。
2. 2. Form of bent portion and flat portion Here, the features of the form of the bent portion and the flat portion of the grain-oriented electrical steel sheet constituting the main body of the wound steel, which is one of the embodiments of the present invention, will be described with reference to FIGS. 7A to 7D. do.

本実施形態においては、巻鉄心として積層された方向性電磁鋼板の側面視における方向性電磁鋼板の形態により発明を規定する。この側面視において、曲げ角度が5°以上80°以下の屈曲部(以降、「対象屈曲部」と呼称する場合もある)と、長さが3~8mmの平面部(以降、「対象平面部」と呼称する場合もある)を規定の対象とする。そして、積層された方向性電磁鋼板の少なくとも一部には、巻鉄心の周方向に、上記対象屈曲部と上記対象平面部が交互に連続した領域(以降、「領域A」と呼称する)が存在する。
そして、全積層枚数をMtotalとして、全積層電磁鋼板のうち領域Aが存在する方向性電磁鋼板の枚数をMaとしたとき、
Ma/Mtotal≧0.30 ・・・・・(1)
を満足する。
In the present embodiment, the invention is defined by the form of the grain-oriented electrical steel sheet in the side view of the grain-oriented electrical steel sheet laminated as the wound steel core. In this side view, a bent portion having a bending angle of 5 ° or more and 80 ° or less (hereinafter, may be referred to as a “target bent portion”) and a flat portion having a length of 3 to 8 mm (hereinafter, “target flat portion”). ”) Is subject to the regulation. Then, in at least a part of the laminated grain-oriented electrical steel sheets, a region (hereinafter referred to as "region A") in which the target bent portion and the target plane portion are alternately continuous in the circumferential direction of the wound steel core is provided. exist.
Then, when the total number of laminated steel sheets is Mtotal and the number of grain-oriented electrical steel sheets in which the region A exists is Ma.
Ma / Mtotal ≧ 0.30 ・ ・ ・ ・ ・ (1)
To be satisfied.

本発明が想定している巻鉄心のコーナー部の数は限定されないが、一般的には側面視で略矩形状である。つまり、90°に曲げられたコーナー部が4つ存在し、コーナー部間の平面部はコーナー部の大きさと比較し相対的に長くなっている。この形状を代表例として、上記本発明の特徴について、もう少し詳しく説明する。 The number of corners of the wound iron core assumed by the present invention is not limited, but is generally substantially rectangular in side view. That is, there are four corners bent at 90 °, and the flat surface between the corners is relatively long compared to the size of the corners. Taking this shape as a representative example, the above-mentioned features of the present invention will be described in a little more detail.

本発明における対象屈曲部の曲げ角度は80°以下とする。前述のように本発明が対象とする鉄心自体は、曲げ加工部位を分散することで鉄心特性を好ましく制御することを特徴としており、ひとつの曲げ加工の角度は基本的には小さいことを前提にしている。しかし、本発明においては、後述する本発明の効果の発現機構と関連し、発明の規定とする一つの曲げ加工の角度は小さい必要がある。詳細は後述するが、本発明効果は、屈曲部による磁区細分化を基本的なメカニズムとしており、曲げ角度が大きくなり屈曲部で過剰な歪を発生させてしまうと磁区構造が好ましいものとならず、発明効果を得ることができない。好ましくは60°以下、さらに好ましくは45°以下、さらに好ましくは30°以下である。一方で、磁区細分化は鋼板に導入された歪によりもたらされるため、曲げ角度が小さすぎると曲げ箇所が多くなることによるコスト増や磁区制御効果自体が弱まる場合がある。このため、対象屈曲部の曲げ角度は5°以上とする。好ましくは10°以上、さらに好ましくは15°以上である。 The bending angle of the target bent portion in the present invention is 80 ° or less. As described above, the iron core itself, which is the object of the present invention, is characterized in that the characteristics of the iron core are preferably controlled by dispersing the bending portions, and it is assumed that the angle of one bending is basically small. ing. However, in the present invention, it is necessary that the angle of one bending process, which is defined by the present invention, is small in relation to the mechanism for expressing the effect of the present invention, which will be described later. Although the details will be described later, the effect of the present invention is based on the subdivision of the magnetic domain by the bent portion, and if the bending angle becomes large and excessive strain is generated at the bent portion, the magnetic domain structure is not preferable. , The invention effect cannot be obtained. It is preferably 60 ° or less, more preferably 45 ° or less, still more preferably 30 ° or less. On the other hand, since the magnetic domain subdivision is brought about by the strain introduced in the steel sheet, if the bending angle is too small, the cost may increase due to the large number of bending points and the magnetic domain control effect itself may be weakened. Therefore, the bending angle of the target bent portion is set to 5 ° or more. It is preferably 10 ° or more, more preferably 15 ° or more.

本発明における対象平面部の巻鉄心の周方向の長さは3~8mmとする。これは上記の通り、屈曲部により磁区を細分化する際の平面部における最適な磁区の大きさと関係している。一般的に方向性電磁鋼板の結晶粒径は50mm程度であり、磁区もこの程度の大きさで存在している。これを細分化して磁気特性の向上を図る技術がいわゆる「磁区制御」であり、鋼板表面の局所領域での機械的加工、エッチング、高エネルギー線照射などにより磁区が細分化される。そして、その際の適切な磁区の大きさが5mm前後と言われている。本発明は、平坦な方向性電磁鋼板で活用されている磁区制御技術を、曲げ加工で製造される巻鉄心に応用したものである。このため、本発明が規定する対象平面部の大きさは、平坦形状である方向性電磁鋼板における最適な磁区サイズである5mm程度と近い値になっていると考えている。好ましくは4~7mmである。 The length of the wound iron core of the target plane portion in the present invention in the circumferential direction is 3 to 8 mm. As described above, this is related to the optimum size of the magnetic domain in the flat portion when the magnetic domain is subdivided by the bent portion. Generally, the crystal grain size of the grain-oriented electrical steel sheet is about 50 mm, and the magnetic domain also exists in this size. The technique of subdividing this to improve the magnetic properties is so-called "magnetic domain control", and the magnetic domain is subdivided by mechanical processing, etching, high energy ray irradiation, etc. in a local region of the steel sheet surface. The appropriate magnetic domain size at that time is said to be around 5 mm. The present invention applies the magnetic domain control technique utilized in a flat grain-oriented electrical steel sheet to a wound core manufactured by bending. Therefore, it is considered that the size of the target plane portion defined by the present invention is close to about 5 mm, which is the optimum magnetic domain size of the grain-oriented electrical steel sheet having a flat shape. It is preferably 4 to 7 mm.

本実施形態では、上記対象屈曲部と上記対象平面部を交互に連続して形成し、比較的狭い領域で鋼板トータルの大きな曲げ角度を確保する。つまり、上記矩形鉄心におけるコーナー部に相当する部位を形成する。例えば90°のコーナー部であれば、45°の屈曲部を2つ配置し、該屈曲部の間の平面部の長さを3~8mmで設計する(例えば図7A参照)。または30°の屈曲部を3つ配置し、該屈曲部の間の2つ平面部のそれぞれの長さを3~8mmで設計する(例えば図7D参照)。以下では説明をわかりやすくするため、平面部の長さを5mmとして説明する。 In the present embodiment, the target bent portion and the target flat portion are alternately and continuously formed to secure a large bending angle of the total steel sheet in a relatively narrow region. That is, a portion corresponding to a corner portion in the rectangular iron core is formed. For example, in the case of a 90 ° corner portion, two 45 ° bent portions are arranged, and the length of the flat surface portion between the bent portions is designed to be 3 to 8 mm (see, for example, FIG. 7A). Alternatively, three 30 ° bent portions are arranged, and the length of each of the two flat portions between the bent portions is designed to be 3 to 8 mm (see, for example, FIG. 7D). In the following, in order to make the explanation easy to understand, the length of the flat surface portion will be described as 5 mm.

上記のごとく、コアを構成する1枚の鋼板(例えば最内周の鋼板から外周に向けて積層したn枚目の鋼板とする)を、例えば45°の屈曲部を2つ配置し、該屈曲部の間の平面部の長さを5mmで設計した場合、コーナー部の鉄心周方向に沿った延在距離は5mm程度となる。また30°の屈曲部を3つ配置し、該屈曲部の間の2つ平面部の長さをそれぞれ5mmで設計した場合、コーナー部の延在距離は10mm程度となる。これは、1枚の鋼板についての形状であり、積層したすべての方向性電磁鋼板においてコーナー部の上記延在距離が一定であれば、その設計で曲げ加工を行った鋼板を積層すれば良い。しかし、積層の外周部に向かうほど鉄心周長は長くなる。さらにコーナー部で積層される鋼板に隙間を生じさせないようにするため、一般的にはコーナー部の上記延在距離も長くなるよう設計される。具体的には、n番目の鋼板の外側の(n+1)番目の鋼板を平面部が可能な限り接触するように積層していった場合、45°の曲げ部が均等の角度となる22.5°の位置で鋼板が屈曲するため、平面部の長さは5mmよりも長くなっていく。例えば、最内のn=1枚目の鋼板の平面部の屈曲部間の長さをLとしたときには、板厚tと積層枚数n、積層した時の占積率をvfとすると積厚Tはn×t/vfであり、n番目の平面部の長さはL+2T・tan22.5℃というように長くなってしまう(図7A)。つまり、最内周に積層された鋼板が上記設計(平面部の長さが5mm)で曲げられたとすると外周に積層される鋼板では外周側に向かうに従い平面部を長くする必要が生じる。すると、ある程度以上の積層厚さにおいては、コーナー部内の平面部の長さを8mm以下に維持することができなくなる。このように平面部の長さが長くなると、上述した磁区制御の観点において特性の劣化を招くことになる。この劣化を回避するため、本実施形態では、外周部において平面部の長さが増大することを回避するような設計を行う。 As described above, one steel plate constituting the core (for example, the nth steel plate laminated from the innermost steel plate toward the outer circumference) is arranged with, for example, two 45 ° bent portions, and the bent portion is arranged. When the length of the flat surface portion between the portions is designed to be 5 mm, the extending distance of the corner portion along the circumferential direction of the iron core is about 5 mm. Further, when three bent portions of 30 ° are arranged and the lengths of the two flat portions between the bent portions are designed to be 5 mm each, the extending distance of the corner portions is about 10 mm. This is the shape of one steel sheet, and if the extending distance of the corner portion is constant in all the laminated electrical steel sheets, the steel sheets bent by the design may be laminated. However, the circumference of the iron core becomes longer toward the outer peripheral portion of the laminate. Further, in order to prevent gaps from being formed in the steel plates laminated at the corners, the extension distance of the corners is generally designed to be long. Specifically, when the (n + 1) th steel plate outside the nth steel plate is laminated so that the flat surface portion is in contact with each other as much as possible, the bent portion at 45 ° becomes a uniform angle 22.5. Since the steel plate bends at the ° position, the length of the flat surface portion becomes longer than 5 mm. For example, when the length between the bent portions of the flat surface portion of the innermost n = 1st steel plate is L0 , the product thickness is t, the number of laminated sheets is n, and the space factor when laminated is vf. T is n × t / vf, and the length of the nth plane portion becomes as long as L 0 + 2T · tan 22.5 ° C. (FIG. 7A). That is, assuming that the steel plate laminated on the innermost circumference is bent by the above design (the length of the flat surface portion is 5 mm), it is necessary to lengthen the flat surface portion toward the outer peripheral side of the steel plate laminated on the outer circumference. Then, when the laminated thickness is more than a certain level, the length of the flat surface portion in the corner portion cannot be maintained to 8 mm or less. When the length of the flat surface portion becomes long as described above, the characteristics are deteriorated from the viewpoint of the above-mentioned magnetic domain control. In order to avoid this deterioration, in the present embodiment, a design is made so as to prevent the length of the flat surface portion from increasing in the outer peripheral portion.

ひとつは、例えば、図7Bに示すように、平面部の長さを一定としたまま積層する形態である。または、図7Cに示すように、外周に向かって平面部の長さを長くしていくものの、過度に長くなった時点で、それより外周側に平面部の長さが短い鋼板を積層する形態である。このようにすることで、一つのコーナー部の延在距離が長くなった場合でも、コーナー部において良好な磁区細分化効果を享受することが可能となる。 One is, for example, as shown in FIG. 7B, in which the flat surface portions are laminated while the length is kept constant. Alternatively, as shown in FIG. 7C, the length of the flat surface portion is lengthened toward the outer circumference, but when the length becomes excessively long, a steel plate having a shorter flat surface portion is laminated on the outer peripheral side. Is. By doing so, even if the extending distance of one corner portion becomes long, it is possible to enjoy a good magnetic domain subdivision effect at the corner portion.

ここで、図7A、図7B、図7Cの違いについて改めて言及すると、図7Aの鋼板積層方法は通常のユニコアの積層方法であり、コーナー部の鋼板の平面部も含めて可能な限り鋼板が接触するようにした積層方法であるのに対して、図7Bはコーナー部における鋼板の平面部の長さLを3mm~8mmの範囲にするために、コーナー部における平面部の鋼板間に生じる空隙(図7Bにおける鋼板(黒部)間の白色部分)を積厚方向に均一にばらまいたものである。また図7Cはコーナー部の鋼板の平面部も含めて可能な限り鋼板を接触させ、コーナー部における鋼板の平面部の長さLが積枚数とともに長くなった場合に、Lを再度短くし、3mm~8mmの範囲にするために、コーナー部における平面部の鋼板間に生じる空隙を、Lの長い鋼板からLが短くなる鋼板との積層間に集積させたものである。 Here, to reiterate the difference between FIGS. 7A, 7B, and 7C, the steel plate laminating method of FIG. 7A is a normal unicore laminating method, and the steel plates contact as much as possible including the flat surface portion of the steel plate at the corner portion. In contrast to the laminating method, in FIG. 7B, in order to make the length L of the flat surface portion of the steel plate portion in the corner portion in the range of 3 mm to 8 mm, a gap (a gap generated between the flat plate portions of the corner portion) is generated. The white portion between the steel plates (black portions) in FIG. 7B) is uniformly distributed in the thickness direction. Further, in FIG. 7C, the steel plates are brought into contact with each other as much as possible including the flat portion of the steel plate at the corner portion, and when the length L of the flat portion of the steel plate at the corner portion increases with the number of stacked sheets, L is shortened again to 3 mm. In order to make the range of about 8 mm, the voids generated between the steel plates in the flat portion at the corners are integrated between the steel plates having a long L and the steel plates having a short L.

また、当然のことながら、図7Aと図7Bとの中間の積層方法も可能であるし、図7Bと図7Cとの複合も可能であり、本発明の要件さえ満たせば磁区細分化の効果を享受できる。
さらには、図7Dのように外周に向かって、特定の時点で屈曲部の数を増やすことで、平面部の長さを8mm以下に維持することも可能である。例えば最内周で45°の屈曲部を2つ配置し、該屈曲部の間の平面部の長さを3mmとする設計とした場合、ある位置よりも外周部では30°の屈曲部を3つ配置し、該屈曲部の間の2つ平面部の長さをそれぞれ5mm程度で維持できるようにする。さらに外周部で平面部の長さが過度に増大してしまうのであれば、それよりも外周部では22.5°の屈曲部を4つ配置し、該屈曲部の間の3つ平面部の長さをそれぞれ5mm程度で維持できるようにする。
Further, as a matter of course, an intermediate laminating method between FIGS. 7A and 7B is also possible, and a combination of FIG. 7B and FIG. 7C is also possible, and the effect of magnetic domain subdivision can be obtained if the requirements of the present invention are satisfied. You can enjoy it.
Furthermore, it is also possible to maintain the length of the flat surface portion to 8 mm or less by increasing the number of bent portions at a specific time point toward the outer circumference as shown in FIG. 7D. For example, when two 45 ° bent portions are arranged on the innermost circumference and the length of the flat surface portion between the bent portions is designed to be 3 mm, the outer peripheral portion has 3 bent portions of 30 ° from a certain position. One is arranged so that the length of the two flat portions between the bent portions can be maintained at about 5 mm each. Further, if the length of the flat surface portion is excessively increased at the outer peripheral portion, four 22.5 ° bent portions are arranged on the outer peripheral portion, and the three flat portions between the bent portions are arranged. The length should be maintained at about 5 mm each.

なお、図7B、図7C、図7Dでは、コーナー部内のすべての平面部の長さが3~8mmを満足するようにしているが、コーナー部内の一部の平面部が長さ3~8mmを満足すれば発明効果を得ることが可能である。積層方向において規定外の長さを有する平面部が存在しても構わない。また鉄心周方向において規定外の長さを有する平面部が存在しても構わない。このようにコーナー部内の一部の平面部が発明規定を満足しない場合、発明規定を満足する平面部の割合が同じであれば、発明規定を満足する平面部は内周側に配置されることが好ましい。これは鉄心が励磁される場合、磁束は内周側に集中するため、この領域で磁区制御効果を享受することが有利となるためである。 In FIGS. 7B, 7C, and 7D, the lengths of all the flat surfaces in the corners are set to satisfy 3 to 8 mm, but some of the flat surfaces in the corners are 3 to 8 mm in length. If satisfied, the effect of the invention can be obtained. There may be a flat surface portion having an unspecified length in the stacking direction. Further, there may be a flat surface portion having an unspecified length in the circumferential direction of the iron core. In this way, when a part of the flat surface portion in the corner portion does not satisfy the invention regulation, if the ratio of the flat surface portion satisfying the invention regulation is the same, the flat surface portion satisfying the invention regulation is arranged on the inner peripheral side. Is preferable. This is because when the iron core is excited, the magnetic flux is concentrated on the inner peripheral side, and it is advantageous to enjoy the magnetic domain control effect in this region.

本発明の実施形態では、上記の構成を以下のように規定する。つまり、積層された方向性電磁鋼板の側面視において、巻鉄心の周方向に、5°以上80°以下の角度を有する屈曲部と長さが3~8mmの平面部が交互に連続する領域を領域Aとし、領域Aが存在する方向性電磁鋼板の枚数をMaとしたとき、全積層枚数をMtotalとして、
Ma/Mtotal>0.30 ・・・・・(1)
を満足する。
Ma/Mtotalは、好ましくは0.50以上、さらに好ましくは0.8以上である。基本的には、鉄心のすべての積層鋼板、つまり最内周の鋼板から最外周の鋼板までが本発明の規定に合致していること、すなわちMa/Mtotal=1.00となることが好ましい。
また、式(1)は、鉄心全体を対象として満足すれば発明効果を得ることが可能であるが、一つのコーナー部に限定しても式(1)を満足し、さらにすべてのコーナー部について式(1)を満足することが好ましい。
In the embodiment of the present invention, the above configuration is defined as follows. That is, in the side view of the laminated grain-oriented electrical steel sheets, a region in which a bent portion having an angle of 5 ° or more and 80 ° or less and a flat portion having a length of 3 to 8 mm are alternately continuous in the circumferential direction of the wound steel core is formed. When the area A is set and the number of grain-oriented electrical steel sheets in which the area A exists is Ma, the total number of laminated sheets is set to Mtotal.
Ma / Mtotal> 0.30 ・ ・ ・ ・ ・ (1)
To be satisfied.
Ma / Mtotal is preferably 0.50 or more, more preferably 0.8 or more. Basically, it is preferable that all the laminated steel plates of the iron core, that is, from the innermost steel plate to the outermost steel plate meet the provisions of the present invention, that is, Ma / Mtotal = 1.00.
Further, although the invention effect can be obtained if the equation (1) is satisfied for the entire iron core, the equation (1) is satisfied even if the equation (1) is limited to one corner portion, and all the corner portions are further satisfied. It is preferable to satisfy the formula (1).

通常のユニコアでは設計にもよるが鋼板の積層枚数は100枚以上であり積層厚さは40mm以上のものが多く、図7Aに示すような通常の積層方法ではMa/Mtotal=1.00とすることはできない。前述のように、鋼板の積層枚数が増加し、コアの積層厚さが厚くなると該外周の部材は長くせざるを得ず、図7Aに示すような通常の積層方法では、コアの積層厚さが16mm以上になると式(1)を満足し、良好なコア特性を得ることはできなくなる。積層した全ての鋼板において屈曲部間の平面部の長さが3mm~8mmの範囲に入るようにするための具体的な方法としては、前述のように、図7Bに示すように、コーナー部の積層方法を通常とは異なるような積層方法にすることや、図7Cに示すようにコーナー部における屈曲部の個数はそのままに、外周部が8mmを超えない範囲のn枚目の次の(n+1)枚目との積層においてコーナー部に空隙を設ける方法、図7Dに示すように外周部が8mmを超えない範囲のn枚目の次の(n+1)枚目との積層において、コーナー部に空隙を設け、さらに屈曲部の数を増やしていく方法、またそれらを複合した方法などがある。また、屈曲部の角度および平面部の長さが適切な範囲内に維持できるのであれば、図7Dに示す方法を採用して屈曲部の数を増やすにあたり、1度に2つ以上増加させても構わない。
なお、ここでは屈曲部間の平面部の長さが3mm~8mmの範囲に入るものとして説明したが、前記式(1)を満足する範囲で、積層した鋼板の一部について該平面部の長さを3mm未満または8mm超とすることも可能である。
In a normal unicore, the number of laminated steel sheets is 100 or more and the laminated thickness is often 40 mm or more, although it depends on the design. In the ordinary laminating method as shown in FIG. 7A, Ma / Mtotal = 1.00. It is not possible. As described above, when the number of laminated steel sheets increases and the laminated thickness of the core becomes thicker, the outer peripheral member has to be lengthened, and in the normal laminating method as shown in FIG. 7A, the laminated thickness of the core When the thickness is 16 mm or more, the formula (1) is satisfied and good core characteristics cannot be obtained. As a specific method for making the length of the flat surface portion between the bent portions in the range of 3 mm to 8 mm in all the laminated steel plates, as described above, as shown in FIG. 7B, the corner portion The laminating method may be different from the usual laminating method, and as shown in FIG. 7C, the number of bent portions at the corners remains the same, and the nth next (n + 1) in the range where the outer peripheral portion does not exceed 8 mm. ) A method of providing gaps in the corners in the stacking with the first sheet, as shown in FIG. 7D, in the stacking with the next (n + 1) th sheet in the range where the outer peripheral portion does not exceed 8 mm, the gaps in the corners. There is a method of further increasing the number of bent portions, and a method of combining them. Further, if the angle of the bent portion and the length of the flat portion can be maintained within an appropriate range, when the method shown in FIG. 7D is adopted and the number of the bent portions is increased, the number of the bent portions is increased by two or more at a time. It doesn't matter.
Although the length of the flat surface portion between the bent portions has been described here as being in the range of 3 mm to 8 mm, the length of the flat surface portion of a part of the laminated steel plates is within the range satisfying the above formula (1). It is also possible that the size is less than 3 mm or more than 8 mm.

本発明では上述の図7B、図7C、図7Dの特徴を次のように規定する。
一つ目は、図7Bの特徴を好ましいものとして規定する。この規定では、
対象平面部の鉄心周方向の長さが同一である領域Aが、対象平面部が平行かつ連続して積層されており、
該領域Aの対象屈曲部の曲げ角度をΦ、対象平面部が平行かつ連続して積層されている領域の対象平面部に垂直な方向の厚さをH、該領域に積層されている鋼板の積層厚さをLxとしたとき、
Lx/H/cosΦ:0.97~1.03 ・・・・・(2)
を満足する。
ここで、(2)式の左辺の値は、好ましくは1.00であるが、現実的には鋼板の積層において多少の隙間や形状のばらつきを生じるため、3%程度の変動を許容している。(2)式は、左辺の値であるLx/H/cosΦが0.97~1.03であることを意味しており、言い換えると、0.97≦Lx/H/cosΦ≦1.03を意味している。
なお、図7Bに示す巻鉄心では、全ての鋼板のコーナー部の側面視における形状が同等となっており、積層方向に隣り合う鋼板においてコーナー部を形成する対象平面部の間に、空隙が形成されている。各空隙の側面視における形状は同等である。ここで積層厚さLxは、対象平面部が平行かつ連続して積層されている領域(以下、対象領域ともいう)に限定している点で、積層厚さL3とは異なる。対象平面部が、積層方向の全域にわたって平行かつ連続して積層されている場合にはLx=L3となるが、対象平面部が、積層方向の一部に限定して平行かつ連続して積層されている場合には、Lx<L3となる。なお、積層厚さLxは、例えば、対象領域を含んでいるコーナー部に隣接する第1の平面部における鋼板についての積層厚さとすることができる。
In the present invention, the features of FIGS. 7B, 7C and 7D described above are defined as follows.
The first defines the features of FIG. 7B as preferred. In this regulation,
Regions A having the same length in the circumferential direction of the iron core of the target plane portion are laminated in parallel and continuously with the target plane portions.
The bending angle of the target bent portion of the region A is Φ, the thickness of the steel plate laminated in the region is H in the direction perpendicular to the target plane portion of the region where the target plane portions are laminated in parallel and continuously. When the stacking thickness is Lx,
Lx / H / cosΦ: 0.97 to 1.03 ・ ・ ・ ・ ・ (2)
To be satisfied.
Here, the value on the left side of Eq. (2) is preferably 1.00, but in reality, some gaps and shape variations occur in the laminating of steel plates, so a fluctuation of about 3% is allowed. There is. The equation (2) means that Lx / H / cosΦ, which is the value on the left side, is 0.97 to 1.03, in other words, 0.97 ≦ Lx / H / cosΦ ≦ 1.03. Means.
In the wound steel core shown in FIG. 7B, the shapes of the corner portions of all the steel plates are the same in the side view, and voids are formed between the target plane portions forming the corner portions in the steel plates adjacent to each other in the stacking direction. Has been done. The shapes of each void in the side view are the same. Here, the laminated thickness Lx is different from the laminated thickness L3 in that the target plane portion is limited to a region where the target plane portions are laminated in parallel and continuously (hereinafter, also referred to as a target region). When the target plane portion is laminated in parallel and continuously over the entire area in the stacking direction, Lx = L3, but the target plane portion is laminated in parallel and continuously only in a part of the stacking direction. If so, Lx <L3. The laminated thickness Lx can be, for example, the laminated thickness of the steel sheet in the first flat surface portion adjacent to the corner portion including the target region.

二つ目は、図7Cの特徴を好ましいものとして規定する。この規定では、
少なくとも2つの領域Aが、各領域Aの対象平面部が平行に積層配置されており、
該領域Aを構成する対象屈曲部の曲げ角度をΦとし、
鉄心内面側に配置されている対象平面部の鉄心周方向の長さをLnとし、
鉄心外面側に配置されている対象平面部の鉄心周方向の長さをLmとし、
さらに上記2つの対象平面部の間隔をLhとするとき、
Lm<Ln ・・・・・(3)
Lh/{(Ln-Lm)/2}/tanΦ>0.98 ・・・・・(4)
を満足する。
ここで、(4)式の左辺の値は、好ましくは1.00超であるが、現実的には鋼板の積層において多少の隙間や形状のばらつきを生じるため、2%程度の変動を許容している。
なお、図7Cに示す巻鉄心では、鋼鈑を積層した積層体が4つ設けられている(なお、積層体の数は4つに限られないが、図7Cに示す巻鉄心は、複数の積層体(ブロック)を有する複数ブロック型である)。各積層体では、鋼板のコーナー部において、屈曲部の数は同等であるものの、平面部の周方向の長さが、径方向の外側に位置する鋼板ほど長くなっている。異なる積層体のコーナー部においても、屈曲部の数が同等である。4つの積層体は、鋼板の積層方向に積層されているものの、互いのコーナー部同士の間に空隙が設けられている。前記空隙を挟んで鉄心内面側に配置されている対象平面部の鉄心周方向の長さが前記Lnとなり、前記空隙を挟んで鉄心外面側に配置されている対象平面部の鉄心周方向の長さが前記Lmとなり、前記LnおよびLmである対象平面部の積層方向の間隔が前記Lhとなる。
なお、図7CにおけるLnやLmは、コーナー部を形成する平面部の長さがすべて3mm~8mmの範囲内(すべてが領域A)であるものとして記載している。ただし、本実施形態はこれに限定されず、前記式(1)を満足する範囲内で、コーナー部を形成する平面部の一部の長さを3mm未満または8mm超とすることが可能である。
The second defines the features of FIG. 7C as preferred. In this regulation,
At least two regions A are laminated and arranged in parallel with the target plane portion of each region A.
Let Φ be the bending angle of the target bent portion constituting the region A.
Let Ln be the length of the target plane portion arranged on the inner surface side of the iron core in the circumferential direction of the iron core.
Let Lm be the length of the target plane portion arranged on the outer surface side of the iron core in the circumferential direction of the iron core.
Further, when the distance between the above two target plane portions is Lh,
Lm <Ln ・ ・ ・ ・ ・ (3)
Lh / {(Ln-Lm) / 2} / tanΦ> 0.98 ・ ・ ・ ・ ・ (4)
To be satisfied.
Here, the value on the left side of the equation (4) is preferably more than 1.00, but in reality, some gaps and shape variations occur in the laminating of the steel sheets, so a fluctuation of about 2% is allowed. ing.
The wound core shown in FIG. 7C is provided with four laminated bodies in which steel plates are laminated (the number of laminated bodies is not limited to four, but the wound core shown in FIG. 7C has a plurality of laminated bodies. It is a multi-block type having a laminated body (block)). In each laminated body, the number of bent portions at the corners of the steel sheet is the same, but the length of the plane portion in the circumferential direction is longer as the steel plate is located outside in the radial direction. The number of bent portions is the same even at the corner portions of different laminated bodies. Although the four laminated bodies are laminated in the laminating direction of the steel sheets, a gap is provided between the corner portions of each other. The length of the target plane portion arranged on the inner surface side of the iron core across the void is the Ln, and the length of the target plane portion arranged on the outer surface side of the iron core across the void is the length in the circumferential direction of the iron core. Is Lm, and the distance between the target plane portions, which are Ln and Lm, in the stacking direction is Lh.
In addition, Ln and Lm in FIG. 7C are described assuming that the lengths of the flat surface portions forming the corner portions are all within the range of 3 mm to 8 mm (all are in the region A). However, the present embodiment is not limited to this, and the length of a part of the flat surface portion forming the corner portion can be less than 3 mm or more than 8 mm within the range satisfying the above formula (1). ..

三つ目は、図7Dの特徴を好ましいものとして規定する。この規定では、
少なくとも2つの領域Aが、各領域Aの対象平面部の少なくとも一つずつが非平行に積層配置されており、
該2つの領域Aのうち鉄心内面側に配置されている領域Aについて、対象屈曲部の曲げ角度をΦnとし、対象屈曲部の数をRnとし、対象平面部の鉄心周方向の平均長さをLnとし、
該2つの領域Aのうち鉄心外面側に配置されている領域Aについて、対象屈曲部の曲げ角度をΦmとし、対象屈曲部の数をRmとし、対象平面部の鉄心周方向の平均長さをLmとするとき、
Φm<Φn ・・・・・(5)
Rm>Rn ・・・・・(6)
Lm<Ln ・・・・・(7)
を満足する。
なお、図7Dに示す巻鉄心では、鋼鈑を積層した積層体が3つ設けられている(なお、積層体の数は3つに限られないが、図7Dに示す巻鉄心は、複数の積層体(ブロック)を有する複数ブロック型である)。各積層体では、鋼板のコーナー部において、屈曲部の数は同等であるものの、平面部の周方向の長さが、径方向の外側に位置する鋼板ほど長くなっている。異なる積層体のコーナー部では、屈曲部の数が異なっている。径方向の外側に位置する積層体ほど、屈曲部の数が徐々に(図示の例では1つずつ)多くなっている。4つの積層体は、鋼板の積層方向に積層されているものの、互いのコーナー部同士の間に空隙が設けられている。前記空隙を挟んで鉄心内面側に配置されている対象屈曲部の曲げ角度が前記Φnとなり、対象屈曲部の数が前記Rnとなり、対象平面部の鉄心周方向の平均長さが前記Lnとなる。前記空隙を挟んで鉄心外面側に配置されている対象屈曲部の曲げ角度が前記Φmとなり、対象屈曲部の数が前記Rmとなり、対象平面部の鉄心周方向の平均長さが前記Lmとなる。なお、図7DにおけるΦnやLn、ΦmやLmの記載は、コーナー部を形成する平面部の長さがすべて3mm~8mmの範囲内(すべてが領域A)であり、3つの積層体のうち、径方向の最も外側に位置する積層体と、径方向の中間に位置する積層体と、の関係に注目した場合におけるΦnやLn、ΦmやLmとなる値を指している。ただし、本実施形態はこれに限定されず、前記式(1)を満足する範囲内で、コーナー部を形成する平面部の一部の長さを3mm未満または8mm超とすることが可能である。
The third defines the features of FIG. 7D as preferred. In this regulation,
At least two regions A are arranged so that at least one of the target plane portions of each region A is stacked in a non-parallel manner.
Of the two regions A, for the region A arranged on the inner surface side of the iron core, the bending angle of the target bent portion is Φn, the number of the target bent portions is Rn, and the average length of the target plane portion in the iron core circumferential direction is set. Let it be Ln
Of the two regions A, for the region A arranged on the outer surface side of the iron core, the bending angle of the target bent portion is Φm, the number of the target bent portions is Rm, and the average length of the target plane portion in the iron core circumferential direction is set. When it is Lm,
Φm <Φn ・ ・ ・ ・ ・ (5)
Rm> Rn ・ ・ ・ ・ ・ (6)
Lm <Ln ・ ・ ・ ・ ・ (7)
To be satisfied.
The wound core shown in FIG. 7D is provided with three laminated bodies in which steel plates are laminated (the number of laminated bodies is not limited to three, but the wound core shown in FIG. 7D has a plurality of laminated bodies. It is a multi-block type having a laminated body (block)). In each laminated body, the number of bent portions at the corners of the steel sheet is the same, but the length of the plane portion in the circumferential direction is longer as the steel plate is located outside in the radial direction. The number of bent portions is different in the corner portions of different laminated bodies. The number of bent portions gradually increases (one by one in the illustrated example) as the laminated body is located on the outer side in the radial direction. Although the four laminated bodies are laminated in the laminating direction of the steel sheets, a gap is provided between the corner portions of each other. The bending angle of the target bent portion arranged on the inner surface side of the iron core across the gap is the Φn, the number of the target bent portions is the Rn, and the average length of the target plane portion in the circumferential direction of the iron core is the Ln. .. The bending angle of the target bent portion arranged on the outer surface side of the iron core across the gap is the Φm, the number of the target bent portions is the Rm, and the average length of the target plane portion in the circumferential direction of the iron core is the Lm. .. In addition, in the description of Φn, Ln, Φm, and Lm in FIG. 7D, the lengths of the flat surface portions forming the corner portions are all within the range of 3 mm to 8 mm (all are regions A), and among the three laminated bodies, It refers to values such as Φn, Ln, Φm, and Lm when the relationship between the outermost laminated body in the radial direction and the laminated body located in the middle in the radial direction is paid attention to. However, the present embodiment is not limited to this, and the length of a part of the flat surface portion forming the corner portion can be less than 3 mm or more than 8 mm within the range satisfying the above formula (1). ..

3.方向性電磁鋼板
上述のように、本発明において用いられる方向性電磁鋼板において母鋼板は、当該母鋼板中の結晶粒の方位が{110}<001>方位に高度に集積された鋼板であり、圧延方向に優れた磁気特性を有するものである。
本発明において母鋼板は、公知の方向性電磁鋼板を用いることができる。以下、好ましい母鋼板の一例について説明する。
3. 3. Directional electrical steel sheet As described above, in the grain-oriented electrical steel sheet used in the present invention, the grain steel sheet is a steel sheet in which the orientation of the crystal grains in the grain steel sheet is highly integrated in the {110} <001> orientation. It has excellent magnetic properties in the rolling direction.
In the present invention, a known grain-oriented electrical steel sheet can be used as the mother steel sheet. Hereinafter, an example of a preferable mother steel plate will be described.

母鋼板の化学組成は、質量%で、Si:2.0%~7.0%を含有し、残部がFeからなる。この化学組成は、結晶方位を{110}<001>方位に集積させたGoss集合組織に制御し、良好な磁気特性を確保するためである。その他の元素については、特に限定されるものではなく、Feに置き換えて、公知の元素を公知の範囲で含有することが許容される。代表的な元素の代表的な含有範囲は以下のようである。
C:0~0.0050%、
Mn:0~1.0%、
S:0~0.0150%、
Se:0~0.0150%、
Al:0~0.0650%、
N:0~0.0050%、
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%、
これらの選択元素は、その目的に応じて含有させればよいので下限値を制限する必要がなく、実質的に含有していなくてもよい。また、これらの選択元素が不純物として含有されても、本発明の効果は損なわれない。なお、不純物は意図せず含有される元素を指し、母鋼板を工業的に製造する際に、原料としての鉱石、スクラップ、または製造環境等から混入する元素を意味する。
The chemical composition of the base steel sheet is mass%, contains Si: 2.0% to 7.0%, and the balance is Fe. This chemical composition is for controlling the crystal orientation to a Goss texture integrated in the {110} <001> orientation and ensuring good magnetic properties. The other elements are not particularly limited, and it is permissible to replace them with Fe and contain known elements in a known range. The typical content range of typical elements is as follows.
C: 0 to 0.0050%,
Mn: 0-1.0%,
S: 0 to 0.0150%,
Se: 0 to 0.0150%,
Al: 0 to 0.0650%,
N: 0 to 0.0050%,
Cu: 0 to 0.40%,
Bi: 0 to 0.010%,
B: 0 to 0.080%,
P: 0 to 0.50%,
Ti: 0 to 0.0150%,
Sn: 0 to 0.10%,
Sb: 0 to 0.10%,
Cr: 0 to 0.30%,
Ni: 0-1.0%,
Nb: 0 to 0.030%,
V: 0 to 0.030%,
Mo: 0 to 0.030%,
Ta: 0 to 0.030%,
W: 0 to 0.030%,
Since these selective elements may be contained according to the purpose, it is not necessary to limit the lower limit value, and it is not necessary to substantially contain them. Further, even if these selective elements are contained as impurities, the effect of the present invention is not impaired. Impurities refer to elements that are unintentionally contained, and mean elements that are mixed from ore, scrap, or the manufacturing environment as raw materials when the base steel sheet is industrially manufactured.

母鋼板の化学成分は、鋼の一般的な分析方法によって測定すればよい。例えば、母鋼板の化学成分は、ICP-AES(Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry)を用いて測定すればよい。具体的には、例えば、被膜除去後の母鋼板の中央の位置から35mm角の試験片を取得し、島津製作所製ICPS-8100等(測定装置)により、予め作成した検量線に基づいた条件で測定することにより特定できる。なお、CおよびSは燃焼-赤外線吸収法を用い、Nは不活性ガス融解-熱伝導度法を用いて測定すればよい。 The chemical composition of the mother steel sheet may be measured by a general analysis method for steel. For example, the chemical composition of the mother steel sheet may be measured using ICP-AES (Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectroscopy). Specifically, for example, a 35 mm square test piece is obtained from the center position of the mother steel plate after the coating is removed, and the conditions are based on a calibration curve prepared in advance by Shimadzu ICPS-8100 or the like (measuring device). It can be identified by measuring. In addition, C and S may be measured by using the combustion-infrared absorption method, and N may be measured by using the inert gas melting-thermal conductivity method.

なお、上記の化学組成は、方向性電磁鋼板の成分である。測定試料となる方向性電磁鋼板が、表面に酸化物等からなる一次被膜(グラス被膜、中間層)、絶縁被膜等を有している場合は、これらを除去してから化学組成を測定する。 The above chemical composition is a component of grain-oriented electrical steel sheets. If the grain-oriented electrical steel sheet to be the measurement sample has a primary coating (glass coating, intermediate layer) made of oxides, an insulating coating, etc. on the surface, the chemical composition is measured after removing these.

4.方向性電磁鋼板の製造方法
母鋼板の製造方法は、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、その他は上記母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℃程度で仕上焼鈍し、900℃程度で絶縁皮膜を形成する方法が挙げられる。さらにその後、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「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。
4. Method for manufacturing grain-oriented electrical steel sheet The method for manufacturing grain steel is not particularly limited, and a conventionally known method for manufacturing grain-oriented electrical steel sheet can be appropriately selected. As a preferable specific example of the production method, for example, C is 0.04 to 0.1% by mass, and the other slabs having the chemical composition of the mother steel plate are heated to 1000 ° C. or higher and hot-rolled. If necessary, hot-rolled sheet is annealed, and then cold-rolled once or twice or more with intermediate annealing sandwiched between them to make a cold-rolled steel sheet. A method of decarburizing and annealing by heating to ~ 900 ° C., further annealing and annealing as necessary, applying an annealing separator, finishing annealing at about 1000 ° C., and forming an insulating film at about 900 ° C. is mentioned. Be done. Further, after that, painting or the like for adjusting the friction coefficient may be carried out.
Further, the effect of the present invention can be enjoyed even if the steel sheet is subjected to a process generally called "magnetic domain control" by a known method in the steel sheet manufacturing process.

5.巻鉄心の製造方法
本発明に係る巻鉄心の基本的な製造方法は、前記本発明に係る巻鉄心を製造することができれば特に制限はなく、例えば背景技術において特許文献5~8として紹介した公知の巻鉄心に準じた方法を適用すれば良い。特にAEM UNICORE社のUNICORE(https://www.aemcores.com.au/technology/unicore/)製造装置を使用する方法は最適と言える。
5. Method for manufacturing a wound core The basic method for manufacturing a wound core according to the present invention is not particularly limited as long as the wound core according to the present invention can be manufactured. For example, the publicly known methods introduced as Patent Documents 5 to 8 in the background art. The method according to the winding iron core of No. may be applied. In particular, the method using AEM UNICORE's UNICORE (https://www.aemcores.com.au/technology/unicore/) manufacturing equipment can be said to be optimal.

また得られた巻鉄心本体は、そのまま巻鉄心として使用してもよいが、更に必要に応じて結束バンド等、公知の締付具等を用いて固定して巻鉄心としてもよい。 Further, the obtained wound core body may be used as a wound core as it is, but may be further fixed with a known fastener such as a binding band or the like to be used as a wound core, if necessary.

本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an example, and any one having substantially the same structure as the technical idea described in the claims of the present invention and having the same effect and effect is the present invention. Is included in the technical scope of.

以下、本発明の実施例を挙げながら、本発明の技術的内容について更に説明する。以下に示す実施例での条件は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した条件例であり、本発明は、この条件例に限定されるものではない。また本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限りにおいて、種々の条件を採用し得るものである。 Hereinafter, the technical contents of the present invention will be further described with reference to examples of the present invention. The conditions in the examples shown below are examples of conditions adopted for confirming the feasibility and effect of the present invention, and the present invention is not limited to these conditions. Further, the present invention can adopt various conditions as long as the gist of the present invention is not deviated and the object of the present invention is achieved.

表1に示す製鋼成分から製造された表2に示す方向性電磁鋼板(表2中では「製品板」と記載)を用いて、表3に示す鉄心を作成し、鉄心特性を測定した。表3に示す各鉄心は4つのコーナー部を有するが、4つのコーナー部はすべて同じ形状とし、各コーナー部の形状の詳細を表3に示す。詳細な製造条件および特性を表4、表5に示す。
なお、表2における「鋼種」の欄は、「アルファベット+数字」という形式で表示している(例えば、A1やA2など)。このうちのアルファベットは、その鋼種の元となるスラブの鋼種(表1の鋼種)を表している。
また、表3における「形状」の欄では、Aが不変型、Bが変動型を表している。不変型とは、一つのコーナー部が特定の曲げ角度で構成されていることを示す。変動型とは、一つのコーナー部の中に異なる曲げ角度で曲げられた鋼板が混在することを示す。さらに、表3における屈曲部鋼板積層パターンは、Aが△L=T・tanθパターン(図7A)、Bが△L=0パターン(図7B)を表している。
Using the grain-oriented electrical steel sheet shown in Table 2 (referred to as "product plate" in Table 2) manufactured from the steelmaking components shown in Table 1, the iron core shown in Table 3 was prepared and the iron core characteristics were measured. Each iron core shown in Table 3 has four corners, all four corners have the same shape, and the details of the shape of each corner are shown in Table 3. Detailed manufacturing conditions and characteristics are shown in Tables 4 and 5.
The column of "steel grade" in Table 2 is displayed in the format of "alphabet + number" (for example, A1 and A2). Of these, the alphabet represents the steel grade of the slab (steel grade in Table 1) that is the source of the steel grade.
Further, in the column of "shape" in Table 3, A represents an invariant type and B represents a variable type. The invariant type means that one corner portion is composed of a specific bending angle. The variable type means that steel plates bent at different bending angles are mixed in one corner portion. Further, in the bent steel sheet laminating pattern in Table 3, A represents a ΔL = T · tan θ pattern (FIG. 7A), and B represents a ΔL = 0 pattern (FIG. 7B).

Figure 2022070241000002
Figure 2022070241000002

Figure 2022070241000003
Figure 2022070241000003

Figure 2022070241000004
Figure 2022070241000004

Figure 2022070241000005
Figure 2022070241000005

Figure 2022070241000006
Figure 2022070241000006

(方向性電磁鋼板)
方向性電磁鋼板の磁気特性は、JIS C 2556:2015に規定された単板磁気特性試験法(Single Sheet Tester:SST)に基づいて測定した。
磁気特性として、800A/mで励磁したときの鋼板の圧延方向の磁束密度B8(T)、さらに交流周波数:50Hz、励磁磁束密度:1.7Tでの鉄損を測定した。化学組成とともに磁気特性を表1および表2に示す。
(鉄心)
各鋼板を素材として、表3に示す形状を有する鉄心a1~hを製造した。ここで、参考図として図8を用い、表3においてコア形状を規定する値として用いたパラメーターについて説明する。L1’は巻鉄心の巻回軸方向(Y方向)での側面視において、一方の方向(X方向)の内面側平面部長さであり、L2’はこれと直角のもう一方の方向(Z方向)の内面側平面部長さである。L3は巻鉄心の積層厚さ、L4は巻鉄心の積層鋼板幅、また、最内部平面部間距離L5の値は、最内周部の屈曲部間の平面部の長さを用いている。すなわち、コーナー部における屈曲部の個数が2箇所であろうとそれ以上であったとしても屈曲部間の平面部の長さを同一長さとしている。また、屈曲部の数が2以上である場合のL5の値としては図7AのLに相当する最内鋼板の屈曲部間の平面部の長さを用いている。また、図7Dのようなコアhにおいては最内周の屈曲部間のLの値をL5の値としている。rは巻鉄心の内面側の屈曲部の内面側曲率半径、φは巻鉄心の屈曲部の曲げ角度である。
(Directional magnetic steel sheet)
The magnetic properties of grain-oriented electrical steel sheets were measured based on the single sheet magnetic property test method (Single Sheet Tester: SST) specified in JIS C 2556: 2015.
As magnetic characteristics, the magnetic flux density B8 (T) in the rolling direction of the steel sheet when excited at 800 A / m, and the iron loss at an AC frequency of 50 Hz and an exciting magnetic flux density of 1.7 T were measured. The magnetic properties as well as the chemical composition are shown in Tables 1 and 2.
(Iron core)
Using each steel plate as a material, iron cores a1 to h having the shapes shown in Table 3 were manufactured. Here, FIG. 8 is used as a reference diagram, and the parameters used as the values defining the core shape in Table 3 will be described. L1'is the length of the inner surface side plane portion in one direction (X direction) in the side view in the winding axis direction (Y direction) of the wound iron core, and L2'is the other direction (Z direction) perpendicular to this. ) Is the length of the inner surface side plane portion. L3 is the laminated thickness of the wound iron core, L4 is the width of the laminated steel plate of the wound iron core, and the value of the distance L5 between the innermost plane portions is the length of the flat surface portion between the bent portions of the innermost peripheral portion. That is, the length of the flat surface portion between the bent portions is the same regardless of whether the number of bent portions in the corner portion is two or more. Further, as the value of L5 when the number of bent portions is 2 or more, the length of the flat surface portion between the bent portions of the innermost steel plate corresponding to L0 in FIG. 7A is used. Further, in the core h as shown in FIG. 7D, the value of L0 between the bent portions on the innermost circumference is set as the value of L5. r is the radius of curvature on the inner surface side of the bent portion on the inner surface side of the wound core, and φ is the bending angle of the bent portion of the wound core.

(鉄心の効率)
各鋼板を素材とする鉄心について無負荷損失を求め、表1に示す素材鋼板の磁気特性との比を取ることでビルディングファクタ(BF)を求めた。結果を表4、表5に示す。本実施例においては、BFが1.12以下のものを合格とした。
実施例No.1~No.6では屈曲部間の平面部の長さが4mm~8mmの割合を多くするために積枚数を減らした場合の効果について示している。実施例No.1a~No.6aでは、積枚数を減らすことなく屈曲部間の平面部の長さが4mm~8mmの割合を高く維持した場合の効果について示している。実施例No.7~No.12では、屈曲部の数を増やしてL=3~8mmを満たす平面部を持つ鋼板の割合を増やした場合の効果について示している。実施例No.13~No.21では屈曲部間の平面部の長さを2mm~9mmに変えた場合の効果について示している。実施例No.22~No.28で屈曲部の数は変えずに、鋼板の積層方法を途中で変更し、Maの枚数を変更した場合の効果について示している。実施例No.29~No.40では、コアの形状を変更した場合の効果について示している。
(Efficiency of iron core)
The no-load loss was obtained for the iron core made of each steel sheet, and the building factor (BF) was obtained by taking the ratio with the magnetic characteristics of the material steel sheets shown in Table 1. The results are shown in Tables 4 and 5. In this example, those having a BF of 1.12 or less were regarded as acceptable.
Example No. 1 to No. Section 6 shows the effect when the number of stacked sheets is reduced in order to increase the ratio of the length of the flat surface portion between the bent portions to 4 mm to 8 mm. Example No. 1a to No. In 6a, the effect when the length of the flat surface portion between the bent portions is maintained at a high ratio of 4 mm to 8 mm without reducing the number of stacked portions is shown. Example No. 7-No. Reference numeral 12 shows the effect when the number of bent portions is increased to increase the proportion of the steel plate having the flat portion satisfying L = 3 to 8 mm. Example No. 13-No. Section 21 shows the effect when the length of the flat surface portion between the bent portions is changed to 2 mm to 9 mm. Example No. 22-No. In No. 28, the effect when the number of Ma is changed by changing the method of laminating the steel sheets in the middle without changing the number of bent portions is shown. Example No. 29-No. In No. 40, the effect when the shape of the core is changed is shown.

表4、表5の結果より、方向性電磁鋼板が板厚方向に積層され、側面視において略矩形状である巻鉄心であって、前記方向性電磁鋼板は長手方向に平面部と屈曲部とが交互に連続し、前記屈曲部の側面視における内面側曲率半径rは3mm以下であり、前記方向性電磁鋼板が質量%で、Si:2.0~7.0%、を含有し、残部がFeおよ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し、且つ積層された方向性電磁鋼板の側面視において、巻鉄心の周方向に、10°以上80°以下の角度を有する屈曲部と長さが3~8mmの平面部が交互に連続する領域を領域Aとし、領域Aが存在する方向性電磁鋼板の枚数をMaとしたとき、全積層枚数をMtotalとして、
Ma/Mtotal≧0.30 ・・・・・(1)
を満足することを特徴とする本発明の巻鉄心は、高い効率を備えることが明らかとなった。
From the results of Tables 4 and 5, the directional electromagnetic steel plates are laminated in the plate thickness direction and have a substantially rectangular shape in the side view. The directional electromagnetic steel plates have a flat surface portion and a bent portion in the longitudinal direction. Are alternately continuous, the radius of curvature r on the inner surface side in the side view of the bent portion is 3 mm or less, the directional electromagnetic steel plate contains% by mass, Si: 2.0 to 7.0%, and the balance. Has a chemical composition consisting of Fe and impurities, has an texture oriented in the Goss direction, and is 10 ° or more and 80 ° or less in the circumferential direction of the wound core in the side view of the laminated directional electromagnetic steel plate. When the region where the bent portion having an angle and the flat portion having a length of 3 to 8 mm are alternately continuous is defined as the region A, and the number of directional electromagnetic steel plates in which the region A exists is Ma, the total number of laminated sheets is defined as Mtotal.
Ma / Mtotal ≧ 0.30 ・ ・ ・ ・ ・ (1)
It has been clarified that the wound core of the present invention, which is characterized by satisfying the above, has high efficiency.

1 方向性電磁鋼板
1a 屈曲部を形成する前の方向性電磁鋼板
2 積層構造
3 コーナー部
4 平面部
5 屈曲部
6 接合部
7 凹部
10 巻鉄心本体(巻鉄心)
1 Electrical steel sheet 1a Electrical steel sheet before forming a bent part 2 Laminated structure 3 Corner part 4 Flat part 5 Bent part 6 Joint part 7 Recessed part 10 Rolled iron core body (rolled iron core)

Claims (5)

方向性電磁鋼板が板厚方向に積層され、側面視において略矩形状である巻鉄心であって、
前記方向性電磁鋼板は長手方向に平面部と屈曲部とが交互に連続し、
前記屈曲部の側面視における内面側曲率半径rは3mm以下であり、
前記方向性電磁鋼板が
質量%で、
Si:2.0~7.0%を含有し、残部がFeおよ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し、且つ積層された方向性電磁鋼板の側面視において、
巻鉄心の周方向に、10°以上80°以下の角度を有する屈曲部と長さが3~8mmの平面部が交互に連続する領域を領域Aとし、この領域Aが存在する方向性電磁鋼板の枚数をMaとしたとき、全積層枚数をMtotalとして、
Ma/Mtotal≧0.30 ・・・・・(1)
を満足することを特徴とする巻鉄心。
It is a wound steel core in which grain-oriented electrical steel sheets are laminated in the plate thickness direction and is substantially rectangular in side view.
In the grain-oriented electrical steel sheet, flat surfaces and bent portions are alternately continuous in the longitudinal direction.
The radius of curvature r on the inner surface side in the side view of the bent portion is 3 mm or less, and is
The grain-oriented electrical steel sheet is by mass%,
Si: contains 2.0 to 7.0%, has a chemical composition with the balance consisting of Fe and impurities, and has a chemical composition.
In the side view of grain-oriented electrical steel sheets having a texture oriented in the Goss direction and laminated.
Area A is a region where bent portions having an angle of 10 ° or more and 80 ° or less and flat portions having a length of 3 to 8 mm are alternately continuous in the circumferential direction of the wound steel core, and the grain-oriented electrical steel sheet in which this region A exists. When the number of sheets is Ma, the total number of laminated sheets is set to Mtotal.
Ma / Mtotal ≧ 0.30 ・ ・ ・ ・ ・ (1)
A winding iron core characterized by satisfying.
請求項1の巻鉄心のうち、
前記平面部の前記周方向の長さが同一である前記領域Aであって互いに異なる前記方向性電磁鋼板における前記領域Aが、前記平面部が平行かつ連続して積層されており、
該領域Aの前記屈曲部の曲げ角度をΦ、前記平面部が平行かつ連続して積層されている領域の前記平面部に垂直な方向の厚さをH、該領域に積層されている鋼板の積層厚さをLxとしたとき、
Lx/H/cosΦ:0.97~1.03 ・・・・・(2)
を満足することを特徴とする巻鉄心。
Of the winding iron cores of claim 1,
The regional portions A of the grain-oriented electrical steel sheets having the same circumferential length but different from each other are laminated with the planar portions in parallel and continuously.
The bending angle of the bent portion of the region A is Φ, the thickness of the region in which the flat portions are laminated in parallel and continuously is H, and the thickness of the steel plate laminated in the region is H. When the stacking thickness is Lx,
Lx / H / cosΦ: 0.97 to 1.03 ・ ・ ・ ・ ・ (2)
A winding iron core characterized by satisfying.
請求項1の巻鉄心のうち、
少なくとも2つの前記領域Aが、各前記領域Aの前記平面部が平行に積層配置されており、
該領域Aを構成する前記屈曲部の曲げ角度をΦとし、
鉄心内面側に配置されている前記平面部の前記周方向の長さをLnとし、
鉄心外面側に配置されている前記平面部の前記周方向の長さをLmとし、
さらに2つの前記平面部の間隔をLhとするとき、
Lm<Ln ・・・・・(3)
Lh/{(Ln-Lm)/2}/tanΦ>0.98 ・・・・・(4)
を満足することを特徴とする巻鉄心。
Of the winding iron cores of claim 1,
At least two of the regions A are laminated and arranged in parallel with the plane portion of each of the regions A.
Let Φ be the bending angle of the bent portion constituting the region A.
Let Ln be the length of the plane portion arranged on the inner surface side of the iron core in the circumferential direction.
Let Lm be the length of the plane portion arranged on the outer surface side of the iron core in the circumferential direction.
Further, when the distance between the two plane portions is Lh,
Lm <Ln ・ ・ ・ ・ ・ (3)
Lh / {(Ln-Lm) / 2} / tanΦ> 0.98 ・ ・ ・ ・ ・ (4)
A winding iron core characterized by satisfying.
請求項1の巻鉄心のうち、
少なくとも2つの前記領域Aが、各前記領域Aの前記平面部の少なくとも一つずつが非平行に積層配置されており、
鉄心内面側に配置されている前記領域Aについて、前記屈曲部の曲げ角度をΦnとし、前記屈曲部の数をRnとし、前記平面部の前記周方向の平均長さをLnとし、
鉄心外面側に配置されている前記領域Aについて、前記屈曲部の曲げ角度をΦmとし、前記屈曲部の数をRmとし、前記平面部の前記周方向の平均長さをLmとするとき、
Φm<Φn ・・・・・(5)
Rm>Rn ・・・・・(6)
Lm<Ln ・・・・・(7)
を満足することを特徴とする巻鉄心。
Of the winding iron cores of claim 1,
At least two of the regions A are laminated in a non-parallel manner with at least one of the plane portions of each of the regions A.
For the region A arranged on the inner surface side of the iron core, the bending angle of the bent portion is Φn, the number of the bent portions is Rn, and the average length of the flat surface portion in the circumferential direction is Ln.
When the bending angle of the bent portion is Φm, the number of the bent portions is Rm, and the average length of the flat surface portion in the circumferential direction is Lm for the region A arranged on the outer surface side of the iron core.
Φm <Φn ・ ・ ・ ・ ・ (5)
Rm> Rn ・ ・ ・ ・ ・ (6)
Lm <Ln ・ ・ ・ ・ ・ (7)
A winding iron core characterized by satisfying.
コアの積層厚さL3が16mm以上となる請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の巻鉄心。 The wound iron core according to any one of claims 1 to 4, wherein the laminated thickness L3 of the core is 16 mm or more.
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