JP6690739B2 - 巻鉄心、及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、巻鉄心、及びその製造方法に関する。
本願は、２０１７年１月１０日に、日本に出願された特願２０１７−００１８２９号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

巻鉄心は、トランス、リアクトル、ノイズフィルター等の磁心として広く用いられている。従来より、高効率化などの点から鉄心で生じる鉄損の低減が重要な課題の一つとなっており、様々な観点から低鉄損化の検討が行われている。

巻鉄心の製造方法のひとつとして、例えば、鋼板を筒状に巻き取った後、コーナー部を一定曲率になるようにプレスし、略矩形に形成した後、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。この製法の場合、巻鉄心の寸法に応じてコーナー部の曲率半径は異なるが、当該曲率半径は概ね４ｍｍ以上の比較的の大きい緩やかな曲面となっている。

巻鉄心の別の製造方法として、電磁鋼板の巻鉄心のコーナー部となる部分を予め曲げ加工し、当該曲げ加工された電磁鋼板を重ね合わせることにより、電磁鋼板を積層して巻鉄心とする手法が検討されている。
当該製造方法によれば、上記プレス工程が不要であり、また、電磁鋼板を折り曲げているため形状が保持され、上記焼鈍工程による形状保持が必須の工程とはならないため、製造が容易であるというメリットがある。この製法では、電磁鋼板を曲げ加工するため、当該加工部分には曲率半径が３ｍｍ以下の比較的小さな屈曲領域が形成される。

曲げ加工を含む製造方法により製造された巻鉄心として、例えば特許文献１には、環状に折曲された長さの異なる複数の磁性鋼板が外周方向に重ね合わせられて形成され、各磁性鋼板の対向した端面が、その積層方向にわたって所定寸法ずつ均等にずれ、接合部が階段状になされた巻鉄心の構造が開示されている。

日本国実案登録第３０８１８６３号

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、屈曲領域を有しながら、鉄損が抑制された巻鉄心、及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明の概要は下記の通りである。
（１）本発明の第一の態様は、表面にリンを含有する被膜が形成された方向性電磁鋼板から形成された複数の曲げ加工体を、その板厚方向に積層することで構成された巻鉄心であって、前記曲げ加工体は、平面部と、前記平面部に隣接するコーナー部とをそれぞれ４つ有することにより矩形状に形成され、前記コーナー部は、側面視で、曲げ角度の合計が略９０°である屈曲領域を有し、側面視において、前記屈曲領域に存在する変形双晶の数が、前記屈曲領域における前記板厚方向の中心線の長さ１ｍｍ当たり５本以下であり、水中で３０分間煮沸した場合の前記コーナー部からのリンの溶出量が、前記コーナー部の表面積１ｍ^２当たり６．０ｍｇ以下である。
（２）上記（１）に記載された巻鉄心では、前記方向性電磁鋼板が、表面に局所的な歪みが付与された鋼板、又は、表面に溝が形成された鋼板であってもよい。
（３）上記（１）に記載された巻鉄心では、前記方向性電磁鋼板のＳｉ含有量が２．０〜５．０質量％であってもよい。
（４）上記（１）に記載された巻鉄心では、前記屈曲領域は、前記曲げ加工体の側面視において、前記曲げ加工体の内面を表す線Ｌａ上の点Ｄ及び点Ｅ、並びに、前記曲げ加工体の外面を表す線Ｌｂ上の点Ｆ及び点Ｇを下記のとおり定義したときに、前記曲げ加工体の内面を表す線Ｌａ上で点Ｄと点Ｅとで区切られた線、前記曲げ加工体の外面を表す線Ｌｂ上で点Ｆと点Ｇとで区切られた線、前記点Ｄと前記点Ｇを結ぶ直線、及び、前記点Ｅと前記点Ｆを結ぶ直線により囲まれる領域であってもよい。
＜点Ｄ、点Ｅ、点Ｆ及び点Ｇの定義＞
側面視において、前記曲げ加工体の内面を表す線Ｌａに含まれる曲線部分における曲率半径の中心点Ａと、前記曲げ加工体の外面を表す線Ｌｂに含まれる曲線部分の両側それぞれに隣接する直線部分を延長して得られる前記二つの仮想線Ｌｂ−ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ１、Ｌｂ−ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ２の交点Ｂとを結んだ直線ＡＢが、前記曲げ加工体の内面を表す線と交わる点を原点Ｃとし、
当該原点Ｃから前記曲げ加工体の内面を表す線Ｌａに沿って、一方の方向に下記式（１）で表される距離ｍだけ離れた点を点Ｄとし、
当該原点Ｃから前記曲げ加工体の内面を表す線Ｌａに沿って、他の方向に前記距離ｍだけ離れた点を点Ｅとし、
前記曲げ加工体の外面を表す線Ｌｂに含まれる前記直線部分のうち、前記点Ｄに対向する直線部分と、当該点Ｄに対向する直線部分に対し垂直に引かれ且つ前記点Ｄを通過する仮想線との交点を点Ｇとし、
前記曲げ加工体の外面を表す線Ｌｂに含まれる前記直線部分のうち、前記点Ｅに対向する直線部分と、当該点Ｅに対向する直線部分に対し垂直に引かれ且つ前記点Ｅを通過する仮想線との交点を点Ｆとする。
式（１）：ｍ＝ｒ×（π／４）
（式（１）中、ｍは原点Ｃからの距離を表し、ｒは中心点Ａから原点Ｃまでの距離（曲率半径）を表す）。
（５）本発明の第二の態様は、上記（１）に記載された巻鉄心を製造する方法であって、表面にリンを含有する被膜を有する複数の方向性電磁鋼板を準備する準備工程と、複数の前記方向性電磁鋼板に対し予め割り当てた各コーナー部形成領域ごとに、前記コーナー部形成領域の温度を１５０℃以上５００℃以下とした状態で曲げ加工することにより、側面視において略矩形状である複数の曲げ加工体を成形する曲げ工程と、複数の前記曲げ加工体を、板厚方向に積層する積層工程と、を有する。

本発明によれば、屈曲領域を有しながら、鉄損が抑制された巻鉄心、及びその製造方法を提供することができる。

本発明の第一実施形態に係る巻鉄心の斜視図である。 同実施形態に係る巻鉄心の側面図である。 巻鉄心の第一変形例を示す側面図である。 巻鉄心の第二変形例を示す側面図である。 本発明の第一実施形態に係る巻鉄心のコーナー部付近を拡大した側面図である。 第一変形例に係る巻鉄心のコーナー部付近を拡大した側面図である。 第二変形例に係る巻鉄心のコーナー部付近を拡大した側面図である。 屈曲領域に関する説明図である。 本発明の第一実施形態に係る巻鉄心の曲げ加工体の側面図である。 曲げ加工体の変形例を示す側面図である。 曲げ加工体の他の変形例を示す側面図である。 巻鉄心の試料の採取位置の一例を示す側面図である。 本発明の第二実施形態に係る巻鉄心の製造方法における曲げ工程の説明図である。 実施例で製造した巻鉄心の寸法を示す模式図である。 従来の巻鉄心を構成する曲げ加工体の屈曲領域の側面を光学顕微鏡を用いて撮影した拡大写真である。

（鉄損の原因とその抑制のメカニズム）
本発明者らは、方向性電磁鋼板を折り曲げ加工した際に形成された屈曲領域において、鉄損が増大するとの知見を得た。図１５は、従来の巻鉄心を構成する方向性電磁鋼板から形成される曲げ加工体（以下、単純に曲げ加工体と呼称する）の屈曲領域の側面を光学顕微鏡を用いて撮影した拡大写真である。
当該図１５の例に示されるように、曲げ加工体の屈曲領域には、当該鋼板表面から内部に向かって筋状の変形双晶７（deformation twin）が観察された。なお、変形双晶であることは走査電子顕微鏡と結晶方位解析ソフト（ＥＢＳＤ）を用いて解析評価することで確認された。方向性電磁鋼板は、鋼板中の結晶粒の方位を｛１１０｝＜００１＞方位（以下、Ｇｏｓｓ方位ということがある）に高度に集積させた鋼板であるが、変形双晶発生部分は結晶方位がＧｏｓｓ方位とは異なるため、鉄損の原因となるものと推測された。また巻鉄心形成後に７５０℃程度の焼鈍を行っても、曲げ加工時に発生した変形双晶を消失させることはできなかった。
本発明者らは、曲げ加工時の変形双晶発生を抑制する観点から鋭意検討を進めた結果、方向性電磁鋼板を加熱しながら曲げ加工を行うことにより変形双晶が抑制されることが明らかとなった。このような効果を奏する作用については不明な部分もあるが、加工部分が高温となることで、塑性変形によって導入された転位が運動し易くなり、変形双晶の発生を抑制するだけでなく、発生した変形双晶が成長しにくくなるため、筋状に延伸しないものと推定される。結果、全鋼板中での変形双晶の面積分率が小さくなり、鉄損に与える影響が小さくなるものと推定される。
更に、方向性電磁鋼板の曲げ加工時の温度を高温とするほど、変形双晶の発生は抑制される傾向がみられたが、高温にした場合には変形双晶の発生が抑制されても巻鉄心の鉄損が抑制されない場合があった。この原因は不明な部分もあるが、高温で加工することにより屈曲領域に被膜の割れが発生し、屈曲領域において露出した母鋼板同士のスティッキングが生じることが原因であると推定された。
本発明者らは、これらの知見から、折り曲げ加工時における方向性電磁鋼板の温度を１５０℃以上５００℃以下に調整することにより、変形双晶の発生と、被膜の割れが共に抑制されることを明らかにし、屈曲領域を有しながら、鉄損が抑制された本発明の巻鉄心を完成させるに至った。

以下、上記の知見に基づきなされた本発明に係る巻鉄心、及び、その製造方法について順に詳細に説明する。
なお、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」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、本願発明において、略９０°とは、±３°の誤差を許容するものであり、８７°〜９３°の範囲を意味する。

（第一実施形態）
図１は、本発明の第一実施形態に係る巻鉄心１０を模式的に示す斜視図である。図２は、同実施形態に係る巻鉄心１０の側面図である。
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。また、板厚方向とは、方向性電磁鋼板の板厚方向であり、矩形状の巻鉄心に成形された状態においては巻鉄心の周面に垂直な方向を意味する。

本実施形態に係る巻鉄心１０は、表面にリンを含有する被膜が形成された方向電磁鋼板から形成された複数の曲げ加工体１を、その板厚方向に積層することで構成される。すなわち、巻鉄心１０は、図１、図２に示されるように、複数の曲げ加工体１による略矩形状の積層構造を有する。この巻鉄心１０は、そのまま巻鉄心として使用してもよいが、必要に応じて公知の結束バンド等の締付具を用いて巻鉄心を固定してもよい。

図１及び図２に示すように、それぞれの曲げ加工体１は、周方向に沿って四つの平面部４と四つのコーナー部３とが交互に連続することで矩形状に形成される。各コーナー部３に隣接する二つの平面部４のなす角は、略９０°である。

図２に示すように、本実施形態に係る巻鉄心１０においては、曲げ加工体１のコーナー部３のそれぞれが、側面視で、曲げ角度の合計が略９０°である二つの屈曲領域５を有する。屈曲領域５は、曲げ加工体１の側面視において曲線状に屈曲した形状を有する領域であり、より具体的な定義については後述する。
曲げ加工体１のコーナー部３のそれぞれは、図３に示す第一変形例に係る巻鉄心１０Ａのように、三つの屈曲領域５を有してもよく、また、図４に示す第二変形例に係る巻鉄心１０Ｂのように、一つの屈曲領域５を有してもよい。すなわち、曲げ加工体１のコーナー部３のそれぞれは、一つ以上の屈曲領域５を有していればよい。

図５は、本実施形態に係る巻鉄心１０におけるコーナー部３の付近を拡大した側面図である。
図５に示されるように、一つのコーナー部が二つの屈曲領域５ａ、５ｂを有する場合には、曲げ加工体１０の平面部４ａを表す直線状の部分に屈曲領域５ａ（曲線部分）が連続し、その先には直線部分、屈曲領域５ｂ（曲線部分）、及び平面部４ｂが連続する。

本実施形態に係る巻鉄心１０では、図５における線分Ａ−Ａ’から線分Ｂ−Ｂ’までの領域がコーナー部３である。点Ａは、巻鉄心１０の最も内側に配置された曲げ加工体１ａの屈曲領域５ａにおける平面部４ａ側の端点であり、点Ａ’は、点Ａを通り曲げ加工体１ａの板面に垂直方向の直線と、巻鉄心１０の最も外側の面との交点である。同様に点Ｂは、巻鉄心１０の最も内側に配置された曲げ加工体１ａの屈曲領域５ｂにおける平面部４ｂ側の端点であり、点Ｂ’は、点Ｂを通り曲げ加工体１ａの板面に垂直方向の直線と、巻鉄心１０の最も外側の面との交点である。図５において、当該コーナー部３を介して隣接する二つの平面部４ａ，４ｂのなす角はθであり、本発明において当該θは略９０°である。屈曲領域５ａ，５ｂの曲げ角度φについては後述するが、図５においてφ１＋φ２は略９０°である。

次に、一つのコーナー部３が屈曲領域５を三つ有する場合について説明する。図６は、図３に示された第一変形例に係る巻鉄心１０Ａにおけるコーナー部３の付近を拡大した側面図である。図６においても図５と同様に、線分Ａ−Ａ’から線分Ｂ−Ｂ’までの領域がコーナー部３である。図６において、点Ａは平面部４ａに最も近い屈曲領域５ａの平面部４ａ側の端点であり、点Ｂは平面部４ｂに最も近い屈曲領域５ｂの平面部４ｂ側の端点である。屈曲領域５が三つ以上ある場合、各屈曲領域間には直線部分が存在する。いずれの平坦部が平面部４ａ，４ｂを構成するかについては、コーナー部３を介して隣接する二つの平面部４ａ，４ｂのなす角θが略９０°であることを考慮して決定すればよく、これにより平面部４に隣接する屈曲領域５が決定される。なお図６の例では、φ１＋φ２＋φ３が略９０°となり、一般にコーナー部３がｎ個の屈曲領域５を有する場合、φ１＋φ２＋・・・＋φｎは略９０°となる。

次に、一つのコーナー部３が屈曲領域５を一つ有する場合について説明する。図７は、図４に示された第二変形例に係る巻鉄心１０Ｂにおけるコーナー部３の付近を拡大した側面図である。図７においても図５及び図６と同様に、線分Ａ−Ａ’から線分Ｂ−Ｂ’までの領域がコーナー部３である。図７において、点Ａは屈曲領域５の平面部４ａ側の端点であり、点Ｂは屈曲領域５の平面部４ｂ側の端点である。また図７の例では、φ１は略９０°である。

本願においては、前述するコーナー部の角度θが略９０°であることから、φは略９０°以下である。変形双晶の発生を抑制して鉄損を抑える点からは、φ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。そのため、一つのコーナー部３は二つ以上の屈曲領域５を有することが好ましい。ただし、一つのコーナー部３に四つ以上の屈曲領域５を成形することは、製造設備設計の制約上困難であるため、一つのコーナー部における屈曲領域５の数は、三つ以下であることが好ましい。
図５に示す本実施形態に係る巻鉄心１０のように、一つのコーナー部が二つの屈曲領域５ａ，５ｂを有する場合、鉄損低減の点からφ１＝４５°且つφ２＝４５°とすることが好ましいが、例えば、φ１＝６０°且つφ２＝３０°とすることや、φ１＝３０°且つφ２＝６０°等としてもよい。
また、図６に示す第一変形例に係る巻鉄心１０Ａのように、一つのコーナー部が三つの屈曲領域５ａ，５ｂ，５ｃを有する場合、鉄損低減の点からφ１＝３０°、φ２＝３０°且つφ３＝３０°とすることが好ましい。
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、一つのコーナー部が二つの屈曲領域５ａ，５ｂを有する場合（図５）には、φ１＝４５°且つφ２＝４５°とすることが好ましく、一つのコーナー部が三つの屈曲領域５ａ，５ｂ，５ｃを有する場合（図６）には、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。

図８を参照しながら、屈曲領域５について更に詳細に説明する。図８は、曲げ加工体１の屈曲領域５の一例を模式的に示す図である。屈曲領域５の曲げ角度とは、曲げ加工体１の屈曲領域５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する。具体的には、屈曲領域５の曲げ角度は、屈曲領域５において、曲げ加工体１の外面を表す線Ｌｂに含まれる曲線部分の両側（点Ｆ及び点Ｇ）それぞれに隣接する直線部分を延長して得られる二つの仮想線Ｌｂ−ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ１、Ｌｂ−ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ２がなす角の補角の角度φとして表される。
各屈曲領域５の曲げ角度は、略９０°以下であり、かつ、一つのコーナー部３に存在する全ての屈曲領域５の曲げ角度の合計は略９０°である。

本願において屈曲領域５とは、曲げ加工体１の側面視において、曲げ加工体１の内面を表す線Ｌａ上の点Ｄ及び点Ｅ、並びに、曲げ加工体１の外面を表す線Ｌｂ上の点Ｆ及び点Ｇを下記のとおり定義したときに、曲げ加工体１の内面を表す線Ｌａ上で点Ｄと点Ｅとで区切られた線、曲げ加工体の外面を表す線Ｌｂ上で点Ｆと点Ｇとで区切られた線、前記点Ｄと前記点Ｇとを結ぶ直線、及び、前記点Ｅと前記点Ｆとを結ぶ直線により囲まれる領域を示す。

ここで、点Ｄ、点Ｅ、点Ｆ及び点Ｇは次のように定義する。
側面視において、曲げ加工体１の内面を表す線Ｌａに含まれる曲線部分における曲率半径の中心点Ａと、曲げ加工体の外面を表す線Ｌｂに含まれる曲線部分の両側それぞれに隣接する直線部分を延長して得られる前記二つの仮想線Ｌｂ−ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ１、Ｌｂ−ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ２の交点Ｂとを結んだ直線ＡＢが、曲げ加工体１の内面を表す線と交わる点を原点Ｃとし、
当該原点Ｃから曲げ加工体１の内面を表す線Ｌａに沿って、一方の方向に下記式（１）で表される距離ｍだけ離れた点を点Ｄとし、
当該原点Ｃから曲げ加工体の内面を表す線Ｌａに沿って、他の方向に前記距離ｍだけ離れた点を点Ｅとし、
曲げ加工体の外面を表す線Ｌｂに含まれる前記直線部分のうち、前記点Ｄに対向する直線部分と、当該点Ｄに対向する直線部分に対し垂直に引かれ且つ前記点Ｄを通過する仮想線との交点を点Ｇとし、
曲げ加工体の外面を表す線Ｌｂに含まれる前記直線部分のうち、前記点Ｅに対向する直線部分と、当該点Ｅに対向する直線部分に対し垂直に引かれ且つ前記点Ｅを通過する仮想線との交点を点Ｆとする。
式（１）：ｍ＝ｒ×（π／４）
（式（１）中、ｍは原点Ｃからの距離を表し、ｒは中心点Ａから原点Ｃまでの距離（曲率半径）を表す）。

すなわち、ｒは原点Ｃ付近の曲線を円弧とみなした場合の曲率半径を示すものであり、本願では、屈曲領域５の側面視における内面側曲率半径を表す。曲率半径ｒが小さいほど屈曲領域５の曲線部分の曲がりは急であり、曲率半径ｒが大きいほど屈曲領域５の曲線部分の曲がりは緩やかになる。
本願においては、折り曲げ加工により曲率半径ｒが３ｍｍ以下の屈曲領域５が形成された場合であっても、当該屈曲領域５における変形双晶の発生や、リンを含有する被膜の割れが抑制されているため、低鉄損な巻鉄心が得られる。

図９は、本実施形態に係る巻鉄心１０の曲げ加工体１を模式的に示す図である。図９に示されるように、曲げ加工体１は、方向性電磁鋼板が折り曲げ加工されたものであって、四つのコーナー部３と、四つの平面部４とを有し、これにより、一枚の方向性電磁鋼板が側面視において略矩形の環を形成する。より具体的には、曲げ加工体１は、一つの平面部４は長手方向の端面である接合部６（隙間）を含み、他の三つの平面部４は接合部６を含まない構造とされている。
ただし、巻鉄心１０は、全体として側面視が略矩形形状の積層構造を有していればよい。従って、変形例として、図１０に示されるように、二つの平面部４が接合部６を含み、他の二つの平面部４が接合部６を含まない曲げ加工体１Ａを用いてもよい。この場合、二枚の方向性電磁鋼板が曲げ加工体を構成する。
また、二枚の方向性電磁鋼板が曲げ加工体を構成する場合における更なる変形例として、図１１に示すように、一つの平面部４が二つの接合部６を含み、他の三つの平面部４が接合部６を含まない曲げ加工体１Ｂを用いてもよい。すなわち、曲げ加工体１Ｂは、略矩形の三辺に相当する方向性電磁鋼板と、残り一辺に相当する真直ぐな（側面視が直線状の）方向性電磁鋼板とを組み合わせて構成されている。このように二枚以上の方向性電磁鋼板が曲げ加工体を構成する場合、鋼板の曲げ加工体と、真直ぐな（側面視が直線上の）鋼板とを組み合わせてもよい。
いずれの場合も巻鉄心製造時に隣接する二層間に隙間が生じないようにするため、隣接する二層の曲げ加工体において、内側に配置される曲げ加工体の平面部４の外周長と、外側に配置される曲げ加工体の平面部４の内周長が等しくなるように鋼板の長さ及び屈曲領域の位置が調整されている。

（方向性電磁鋼板の構成）
方向性電磁鋼板は、少なくとも、母鋼板と、母鋼板表面にリンを含有する被膜を有するものであり、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて更に他の層を有していてもよい。他の層としては、例えば、上記母鋼板と、上記リンを含有する被膜との間に設けられたグラス被膜などが挙げられる。以下、方向性電磁鋼板の各構成について説明する。

（１）母鋼板
本実施形態に係る巻鉄心１０で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。
本発明において母鋼板は、特に限定されず、方向性電磁鋼板として公知のものの中から、適宜選択して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が、本発明において母鋼板は以下のものに限定されるものではない。

母鋼板の化学組成は、特に限定されるものではないが、例えば、質量％で、Ｓｉ：０．８％〜７％、Ｃ：０％よりも高く０．０８５％以下、酸可溶性Ａｌ：０％〜０．０６５％、Ｎ：０％〜０．０１２％、Ｍｎ：０％〜１％、Ｃｒ：０％〜０．３％、Ｃｕ：０％〜０．４％、Ｐ：０％〜０．５％、Ｓｎ：０％〜０．３％、Ｓｂ：０％〜０．３％、Ｎｉ：０％〜１％、Ｓ：０％〜０．０１５％、Ｓｅ：０％〜０．０１５％を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなることが好ましい。上記母鋼板の化学組成は、結晶方位を｛１１０｝＜００１＞方位に集積させたＧｏｓｓ集合組織に制御するために好ましい化学成分である。母鋼板中の元素のうち、ＳｉおよびＣが基本元素であり、酸可溶性Ａｌ、Ｎ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｐ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｎｉ、Ｓ、およびＳｅが選択元素である。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可避的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。母鋼板は、基本元素および選択元素の残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる。
ただし、母鋼板のＳｉ含有量が、質量％で２．０％以上である場合、製品の古典的渦電流損が抑制されるため好ましい。母鋼板のＳｉ含有量は３．０％以上であることがより好ましい。
また、母鋼板のＳｉ含有量が、質量％で５．０％以下である場合、熱延工程および冷間圧延で鋼板に割れが起こりにくいためため好ましい。母鋼板のＳｉ含有量は４．５％以下であることがより好ましい。
なお、本願において、「不可避的不純物」とは、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不可避的に混入する元素を意味する。
また、方向性電磁鋼板では二次再結晶時に純化焼鈍を経ることが一般的である。純化焼鈍においてはインヒビター形成元素の系外への排出が起きる。特にＮ、Ｓについては濃度の低下が顕著で、５０ｐｐｍ以下になる。通常の純化焼鈍条件であれば、９ｐｐｍ以下、さらには６ｐｐｍ以下、純化焼鈍を十分に行えば、一般的な分析では検出できない程度（１ｐｐｍ以下）にまで達する。
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。
なお、母鋼板の化学成分は、方向性電磁鋼板から後述の方法により後述のグラス被膜およびリンを含有する被膜等を除去した鋼板を母鋼板としてその成分を分析した成分である。

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的としては、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、一回又は中間焼鈍を挟む二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、１０００℃程度で仕上焼鈍する方法などが挙げられる。
母鋼板の厚みは特に限定されないが、例えば０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であればよく、０．１５ｍｍ以上０．４０ｍｍ以下であってもよい。
更に、方向性電磁鋼板は、表面への局所的な歪みの付与、又は、表面への溝の形成により、磁区が細分化された鋼板を用いることが好ましい。これらの鋼板を用いることにより、鉄損を更に抑制することができる。

（２）リンを含有する被膜
方向性電磁鋼板は、主に絶縁性を付与するために、リンを含有する被膜を有する。当該リンを含有する被膜は方向性電磁鋼板の最表面に設けられるものであり、方向性電磁鋼板が後述するグラス被膜や酸化被膜を有する場合には当該各被膜上に設けられる。
リンを含有する被膜は、従来公知のものの中から適宜選択することができる。リンを含有する被膜としては、リン酸塩系被膜が好ましく、特に、リン酸アルミニウム及びリン酸マグネシウムのうち１種以上を主成分とし、更に、副成分としてクロム及び酸化ケイ素のうち１種以上を含有する被膜であることが好ましい。リン酸塩系被膜によれば、鋼板の絶縁性を確保すると共に、鋼板に張力を与えて低鉄損化にも優れている。
リンを含有する被膜の形成方法は特に限定されず、公知の方法の中から適宜選択することができる。例えば、被膜用組成物を溶解したコーティング液を母鋼板上に塗布した後、焼き付ける方法が好ましい。以下、好ましい具体例を説明するが、リンを含有する被膜の形成方法はこれに限定されるものではない。

コロイド状シリカ４〜１６質量％、リン酸アルミニウム３〜２４質量％（重リン酸アルミニウムとして算出）、無水クロム酸及び重クロム酸塩のうち１種又は２種以上を合計で０．２〜４．５重量％含有するコーティング液を準備する。そして、このコーティング液を、母鋼板又は母鋼板上に形成されたグラス被膜等その他の被膜上に塗布し、約３５０℃又はそれ以上の温度で焼きつける。その後、８００℃〜９００℃で熱処理することにより、リンを含有する被膜を形成することができる。このようにして形成された被膜は、絶縁性を有すると共に、鋼板に張力を付与することができ、鉄損および磁気歪特性を改善することができる。

リンを含有する被膜の厚みは特に限定されないが、絶縁性を確保する点から０．５μｍ以上３μｍ以下であることが好ましい。

（３）その他の被膜
方向性電磁鋼板は、母鋼板と、最表面に形成されるリンを含有する被膜の他に、本発明の効果を損なわない範囲で更に他の被膜を有していてもよい。このようなその他の被膜としては、例えば、母鋼板上に形成されるグラス被膜などが挙げられる。方向性電磁鋼板は、前記リンを含有する被膜の密着性を向上する点からグラス被膜を有することが好ましい。グラス被膜としては、例えば、フォルステライト（Ｍｇ_２ＳｉＯ_４）、スピネル（ＭｇＡｌ_２Ｏ_４）、及びコーディエライト（Ｍｇ_２Ａｌ_４Ｓｉ_５Ｏ_１６）より選択される１種以上の酸化物を有する被膜が挙げられる。
グラス被膜の形成方法は特に限定されず、公知の方法の中から適宜選択することができる。例えば、前記母鋼板の製造方法の具体例において、冷延鋼板にマグネシア（ＭｇＯ）及びアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）から選択される１種以上を含有する焼鈍分離剤を塗布した後で、仕上焼鈍を行う方法が挙げられる。なお、焼鈍分離剤は、仕上焼鈍時の鋼板同士のスティッキングを抑制する効果も有している。例えば前記マグネシアを含有する焼鈍分離剤を塗布して仕上焼鈍を行った場合、母鋼板に含まれるシリカと反応して、フォルステライト（Ｍｇ_２ＳｉＯ_４）を含むグラス被膜が母鋼板表面に形成される。

グラス被膜の厚みは特に限定されないが、リンを含有する被膜との密着性等の点から０．５μｍ以上３μｍ以下であることが好ましい。

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０．１５ｍｍ〜０．３５ｍｍの範囲内であり、好ましくは０．１８ｍｍ〜０．２３ｍｍの範囲である。

（屈曲部の特性）
本実施形態に係る巻鉄心１０においては、側面視において、屈曲領域５に存在する変形双晶の数が、屈曲領域５における板厚方向の中心線の長さ１ｍｍ当たり５本以下である。
すなわち、「巻鉄心１０の一つの曲げ加工体１の、一つのコーナー部３に含まれる、全ての屈曲領域５」における板厚方向の中心線の長さをＬ_{Ｔｏｔａｌ}（ｍｍ）とし、当該「巻鉄心１０の一つの曲げ加工体１の、一つのコーナー部３に含まれる、全ての屈曲領域５」に含まれる変形双晶の数をＮ_{Ｔｏｔａｌ}（本）とした場合、Ｎ_{Ｔｏｔａｌ}／Ｌ_{Ｔｏｔａｌ}（本／ｍｍ）の値が５以下である。
屈曲領域５に存在する変形双晶の数は、屈曲領域５における板厚方向の中心線の長さ１ｍｍ当たり４本以下であることが好ましく、３本以下であることが更に好ましい。

更に、本実施形態に係る巻鉄心１０においては、水中で３０分間煮沸した場合のコーナー部３からのリンの溶出量が、コーナー部３の表面積１ｍ^２当たり６．０ｍｇ以下である。
すなわち、「巻鉄心１０の一つの曲げ加工体１の、一つのコーナー部３」からのリンの溶出量をＰ_{ｅｌｕｔｉｏｎ}（ｍｇ）とし、当該「巻鉄心１０の一つの曲げ加工体１の、一つのコーナー部３」の表面積をＳ_Ａ（ｍ^２）とした場合、Ｐ_{ｅｌｕｔｉｏｎ}／Ｓ_Ａ（ｍｇ／ｍ^２）の値が６．０以下である。
水中で３０分間煮沸した場合のコーナー部３からのリンの溶出量は、コーナー部３の表面積１ｍ^２当たり５ｍｇ以下であることが好ましく、４ｍｇ以下であることが更に好ましい。

以下、変形双晶の数とリンの溶出量について詳細に説明する。

（１）変形双晶の数
側面視において屈曲領域５に存在する変形双晶の数は、屈曲領域５の断面を光学顕微鏡を用いて撮影し、鋼板表面から内部に向かう筋状の変形双晶７の数を数え上げればよい。図１５の例に見られるように、変形双晶は鋼板の巻鉄心外周面及び巻鉄心内周面に形成されている。本願においては、外周面に形成された変形双晶と、内周面に形成された変形双晶を合計する。また、変形双晶であることは、走査電子顕微鏡と結晶方位解析ソフト（ＥＢＳＤ）を用いて解析評価することで確認することができる。

ここで、屈曲領域５の断面観察用の試料の作成方法について、本実施形態に係る巻鉄心１０を例に挙げて説明する。
屈曲領域５の断面観察用の試料は、図１２に示すように、巻鉄線１０を構成する複数の曲げ加工体１のうち、互いに対応するコーナー部３（図中に示す領域Ａ）から採取する。この領域Ａから、せん断機を用いて、屈曲領域５を包含する試料を採取する。このとき、シャーリング刃からのクリアランスは０．１〜２ｍｍ程度にセットし、屈曲領域５にせん断面が横断しないようにせん断する。また、重ねられた曲げ加工体１を一度にせん断することは困難であるため、一枚ずつせん断する。
次に、一枚ずつせん断された部材を重ね合わせた状態で、板幅の片側をエポキシ樹脂で埋め込みを行い、埋め込んだ面を研磨する。研磨においては、ＳｉＣ研磨紙をＪＩＳ Ｒ ６０１０の中にある粒度の研磨紙＃８０から＃２２０、＃６００、＃１０００、＃１５００へと変えた後、６μｍ、３μｍ、１μｍのダイヤモンド研磨を行い鏡面に仕上げる。
最後に組織を腐食させるため、３％ナイタールに対しピクリン酸と塩酸をそれぞれ２〜３滴加えた溶液に２０秒弱浸して、組織を腐食させることにより、屈曲領域５の断面観察用の試料とする。

また、方向性電磁鋼板の板厚方向の中心線の長さは、図８における曲線ＫＪの長さであり、具体的には以下の通り決定される。前述の通り定義される直線ＡＢと、方向性電磁鋼板の外側を表す線との交わる点を点Ｈとし、当該点Ｈと前述の原点Ｃとの中点を点Ｉとする。このとき中心点Ａから点Ｉまでの距離（曲率半径）をｒ’とし、下記式（２）から、ｍ’が算出される。このとき方向性電磁鋼板の板厚方向の中心線の長さはｍ’の２倍（２ｍ’）となる。なお、点Ｋは線分ＥＦの中点、点Ｊは線分ＧＤの中点である。
式（２）：ｍ’＝ｒ’×（π／４）
（式（２）中、ｍ’は点Ｉから点Ｋ及び点Ｊまでの長さを表し、ｒ’は中心点Ａから点Ｉまでの距離（曲率半径）を表す）。
採取された試料は、上述の通り、一枚ずつせん断された部材が重ね合わせたものであるため、複数の屈曲領域５を含む。従って、試料における全ての屈曲領域５の中心線の合計長さと、試料における全ての屈曲領域５に存在する変形双晶の数とに基づき、屈曲領域５における板厚方向の中心線の長さ１ｍｍ当たりの、当該屈曲領域５に含まれる変形双晶の数を求めることができる。

（２）リンの溶出量
屈曲領域５において被膜の割れが存在する場合、水中で煮沸した際にその割れ部分からリンが溶出する。従って、本願においては、水中で３０分煮沸した場合の、コーナー部の表面積１ｍ^２当たりの当該コーナー部３からのリンの溶出量を、屈曲領域５における鋼板同士のスティッキングの発生のしやすさの指標として用いる。

ここで、コーナー部３からのリンの溶出量を測定するための試料の作成方法について、本実施形態に係る巻鉄心１０を例に挙げて説明する。
コーナー部３からのリンの溶出量を測定するための試料は、図１２に示すように、巻鉄線１０を構成する複数の曲げ加工体１のうち、互いに対応するコーナー部３（図中に示す領域Ｂ１）、及び、互いに対応する平面部４（図中に示す領域Ｂ２）から採取する。領域Ｂ１からは、せん断機を用いて、コーナー部３と、当該コーナー部３に隣接する平面部４，４の一部とを含む試料を採取する。領域Ｂ２からは、せん断機を用いて、平板部のみからなる試料を採取する。このとき、領域Ｂ１から採取される試料の平板部４の面積と、領域Ｂ２から採取される試料の平板部４の面積とが同一となるようにせん断を行う。平板部の面積は特に限定されないが、例えば、領域Ｂ２から採取される一枚の試料の面積を幅３０ｍｍ×長さ２８０ｍｍ等に適宜設定する。また、いずれの採取においても、シャーリング刃からのクリアランスは０．１〜２ｍｍ程度にセットし、屈曲領域５にせん断面が横断しないようにせん断する。また、重ねられた曲げ加工体１を一度にせん断することは困難であるため、一枚ずつせん断する。
次に、領域Ｂ１と領域Ｂ２とから採取された試料を、それぞれ同量の水中に投入し、３０分間約１００℃で煮沸した後、モリブデン青（アスコルビン酸還元）吸光光度法により水中に溶出したリンをリン酸イオンとして測定する。領域Ｂ１から採取された試料からのリンの溶出量をＰ_Ｂ１、領域Ｂ２から採取された試料からのリンの溶出量をＰ_Ｂ２とし、Ｐ_Ｂ１−Ｐ_Ｂ２を算出することにより、コーナー部３からのリンの溶出量が求められる。
上述の通り、試料は複数の曲げ加工体１から採取された部材の集合であるため、それぞれの部材（曲げ加工体１のコーナー部３）の表面積の合計と、Ｐ_Ｂ１−Ｐ_Ｂ２により算出されたリンの溶出量とに基づき、コーナー部の表面積１ｍ^２当たりの、水中で３０分間煮沸した場合のコーナー部３からのリンの溶出量を求めることができる。
一つの曲げ加工体の一つのコーナー部の表面積は、（曲げ加工体１の厚さ方向の中心線の長辺方向の長さ）×（曲げ加工体１の幅）×２の計算式から算出することができる。

コーナー部３からのリンの溶出量を測定するためには、領域Ｂ１から採取される試料のうち、コーナー部のみを含む部材をせん断して試料とすることも考えられるが、その場合、屈曲部に近い部位がせん断される虞があり、正確な測定結果が得られなくなる虞があるため、本願においては上述のように領域Ｂ１と領域Ｂ２からそれぞれ試料を採取することとしている。

なお、本発明者らは、せん断により切り出す試料の大きさを種々変更してリンの溶出量を測定した結果、試料の側面部（切断面）からのリンの溶出の影響は極めて小さく、上記の手法によれば、切断面積が異なっていてもリンを含有する被膜が存在する方向性電磁鋼板表層の面積が同じであれば、そこから溶出する単位面積当たりのリンの溶出量が同じであることを確認している。

このように、本実施形態に係る巻鉄心１０は、屈曲領域５における変形双晶が少なく、且つ、コーナー部３におけるリンの溶出量が少ないため、屈曲領域５を有しながらも鉄損が抑制されている。従って、本実施形態に係る巻鉄心１０は、トランス、リアクトル、ノイズフィルター等の磁心など、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。

（第二実施形態）
以下、上述の巻鉄心１０の製造方法について説明する。
本発明の第二実施形態に係る巻鉄心の製造方法は、表面にリンを含有する被膜を有する複数の方向性電磁鋼板を準備する準備工程と、複数の前記方向性電磁鋼板に対し予め割り当てた各コーナー部形成領域ごとに、コーナー部形成領域の温度を１５０℃以上５００℃以下とした状態で曲げ加工することにより、側面視において略矩形状である複数の曲げ加工体を成形する曲げ工程と、複数の曲げ加工体を、板厚方向に積層する積層工程と、を備える。

上記の製造方法によれば、屈曲領域５を有しながら低鉄損の巻鉄心を製造することができる。以下、巻鉄心の製造方法について、順に詳細に説明する。

（準備工程）
まず、表面にリンを含有する被膜を備えた方向性電磁鋼板を準備する。方向性電磁鋼板は製造してもよく、市販品を入手してもよい。方向性電磁鋼板の製造方法や化学組成については前述したとおりであるため、ここでの説明は省略する。

（曲げ工程）
次に、必要に応じて方向性電磁鋼板を所望の長さに切断した後、方向性電磁鋼板上に予め割り当てた各コーナー部形成領域ごとに少なくとも一か所を曲げ加工する。これにより、方向性電磁鋼板を、平面部とコーナー部とが交互に連続し、各コーナー部において隣接する二つの平面部のなす角が略９０°である曲げ加工体１を成形する。
曲げ加工の方法を図を参照して説明する。図１３は、巻鉄心１０の製造方法における曲げ加工方法の一例を示す模式図である。
加工機の構成は特に限定されるものではないが、例えば、図１３の（Ａ）に示されるように、通常、プレス加工のためのダイス２２とパンチ２４とを有し、更に方向性電磁鋼板２１を固定するガイド２３などを有している。方向性電磁鋼板２１は、搬送方向２５の方向に搬送され、予め設定された位置で固定される（図１３の（Ｂ））。次いでパンチ２４で予め設定された所定の力で加圧することにより、折れ曲がり角度φの屈曲領域を有する曲げ加工体が得られる。

曲げ工程においては、コーナー部形成領域の温度を１５０℃以上５００℃以下に制御する。当該温度範囲に設定することにより、変形双晶の発生が抑制され、且つ、リンを含有する被膜の割れも抑制することができるからである。
ここで、温度を制御する部位は、曲げ加工時に折れ曲がる部位のみであればよい。すなわち、平板部の温度は特に限定されない。ただし、方向性電磁鋼板として、磁区を細分化するために表面に局所的な歪みが付与された鋼板を用いる場合には、コーナー部形成領域の温度を１５０℃以上５００℃以下に制御しつつ、コーナー部形成領域を除く領域の温度を３００℃以下に制御することが好ましい。
コーナー部形成領域の温度は、例えばパンチ２４に熱電対を設置し、パンチ２４が方向性電磁鋼板２１に接触した際の温度を測定することで求められる。方向性電磁鋼板におけるコーナー部形成領域の温度を１５０℃以上５００℃以下に制御する方法は特に限定されず、例えば、ダイス２２など方向性電磁鋼板と接触している部材を加温することや、赤外線ヒーター等により制御することができる。ダイス２２を加温する場合、その温度は、鋼板の厚みや搬送時間等により適宜設定するものであるが、目安として、ダイス２２の温度を２００℃〜５００℃に設定すればよい。

ここで、曲げ加工時における方向性電磁鋼板の温度は以下のように測定する。まず、図１３の（Ｂ）において方向性電磁鋼板２１の搬送方向２５（方向性電磁鋼板の長手方向）をｘ軸、鋼板２１の幅方向をｙ軸、鋼板の板厚方向をｚ軸とし、ダイス２２のパンチ２４に近い側の面をｘ＝０、方向性電磁鋼板の幅方向の中央をｙ＝０、方向性電磁鋼板のダイス２２側の表面をｚ＝０として原点を定義する（図１１の（Ｂ）にｘ＝０、ｙ＝０、ｚ＝０の位置を示す）。このとき原点（０，０，０）における温度と、原点においてダイス２２とは反対側の表面（即ち、点（０，０，ｔ））における温度との平均値を、曲げ加工時における方向性電磁鋼板の温度と定義する。原点（０，０，０）と点（０，０，ｔ）の温度は、パンチが鋼板に接触した際の温度を熱電対で測定することにより評価できる。なお上記ｔを方向性電磁鋼板の板厚とする。

（積層工程）
次いで、積層工程では、複数の曲げ加工体を、板厚方向に積層する。すなわち、曲げ加工体１を、コーナー部３同士を位置合わせし、板厚方向に重ねあわせて積層し、側面視において略矩形状の積層体を形成する。これにより、巻鉄心を得ることができる。得られた巻鉄心は、更に必要に応じて公知の結束バンドや締付具を用いて固定してもよい。

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。
例えば、上記の説明では、曲げ加工体１を四つ積層させる場合について説明したが、積層させる曲げ加工体１の数は限定されるものではない。

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。なお、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。

実験例Ａ１〜Ａ１４として、厚さが０．２７ｍｍである母鋼板に対し、フォルステライト（Ｍｇ_２ＳｉＯ_４）を含むグラス被膜（厚さ１．０μｍ）と、リン酸アルミニウムを含有する被膜（厚さ２．０μｍ）とをこの順に形成し、更に、鋼板表面に圧延方向と直角方向に４ｍｍ間隔でレーザー照射を行うことにより磁区を細分化した方向性電磁鋼板を準備した。
これらの方向性電磁鋼板のコーナー部形成領域を２５℃〜１０００℃の温度範囲に調整しながら曲げ加工を行い、屈曲角度φが４５°の屈曲領域を有する曲げ加工体を得た。次いで、この曲げ加工体を積層することで、図１２に示される寸法の巻鉄心を得た。
また、実験例Ｂ１〜Ｂ１４、Ｃ１〜Ｃ１４、及びＤ１〜Ｄ１４では、母鋼板の厚さをそれぞれ０．２３ｍｍ、０．２０ｍｍ、０．１８ｍｍとした方向性電磁鋼板を用いて同様の巻鉄心を得た。

［変形双晶の数の測定］
上記実験例の巻鉄心から、図１２に示す領域Ａから試料をせん断した。この試料を光学顕微鏡で観察し、板厚方向の中心線の長さ１ｍｍ辺りの、曲げ加工体の屈曲領域の各々に存在する変形双晶の数を算出した。結果を表１、表２に示す。
なお、変形双晶であることは走査電子顕微鏡と結晶方位解析ソフト（ＥＢＳＤ）を用いて解析評価することで確認した。

［リンの溶出量の測定］
上記実験例の巻鉄心から、図１２に示す領域Ｂ１、Ｂ２から試料をせん断した。
このとき、領域Ｂ１、Ｂ２から得られる試料の平板部の大きさがいずれも幅３０ｍｍ×長さ２８０ｍｍとなるようにせん断した。
これらの試料を、それぞれ２００ｃｃの水中に投入し、３０分間、約１００℃で煮沸した後、モリブデン青（アスコルビン酸還元）吸光光度法により水中に溶出したリンをリン酸イオンとして測定した。領域Ｂ１から採取した試料からのリンの溶出量Ｐ_Ｂ１と領域Ｂ２から採取した試料からのリンの溶出量Ｐ_Ｂ２との差から、コーナー部からのリンの溶出量を算出した。結果を表１、表２に示す。

なお、予め水中のリン酸イオンを測定し、定量下限（０．００５ｍｇ／リットル）未満であることを確認した。
また、上記リンの溶出量の測定において、幅５０ｍｍ×長さ３３６ｍｍの試料を作製し、同様にリン溶出量の測定を行ったところ、単位面積当たりのリン溶出量は、上記幅３０ｍｍ×長さ２８０ｍｍの試料と同様であったことを確認した。

［評価］
（１）巻鉄心の鉄損値測定
実験例の巻鉄心について、それぞれＪＩＳ Ｃ ２５５０−１に記載のエプスタイン試験器による電磁鋼帯の磁気特性の測定方法における励磁電流法を、周波数５０Ｈｚ、磁束密度１．７Ｔの条件で測定を行い、鉄損値Ｗ_Ａを求めた。
（２）方向性電磁鋼板の鉄損値測定
実験例の巻鉄心から、方向性電磁鋼板を取り出してせん断し、平板部のみからなる幅６０ｍｍ×長さ３００ｍｍの試料を採取し、ＪＩＳ Ｃ ２５５６に記載のＨコイル法による電磁鋼板単板磁気特性試験を、周波数５０Ｈｚ、磁束密度１．７Ｔの条件で測定を行い、鉄損値Ｗ_Ｂを求めた。
（３）ビルディングファクタ
前記（１）で求めた巻鉄心の鉄損値Ｗ_Ａを、前記（２）で求めた電磁鋼板単板の鉄損値Ｗ_Ｂで除することによりビルディングファクタ（ＢＦ）を求めた。本発明においてはＢＦが小さいほど積層時に母鋼板同士のスティッキングが生じず、鉄損が低減された巻鉄心であると評価できる。尚、本願においては、ＢＦの値が１．００未満の場合を発明例としている。
結果を表１、表２に示す。

［結果のまとめ］
曲げ加工時のコーナー部形成領域の温度を１５０℃以上にすることにより、単位長さ当たりの変形双晶の数を５本以下に抑えることができることが確認された。曲げ加工時のコーナー部形成領域の温度を上げるほど変形双晶の数を抑制することが可能となっているが、曲げ加工時のコーナー部形成領域の温度が６００℃以上となると、コーナー部からのリンの溶出量が増え、ＢＦ値が上昇している。この結果から、曲げ加工時のコーナー部形成領域の温度が６００℃以上の場合には、屈曲領域におけるリンを含有する被膜の割れが生じ、鋼板同士のスティッキングが生じているものと推測される。
曲げ加工時のコーナー部形成領域の温度を１５０℃から５００℃に制御した発明例においては、側面視において、屈曲領域に存在する変形双晶の数が、屈曲領域における板厚方向の中心線の長さ１ｍｍ当たり５本以下であり、且つ、水中で３０分間煮沸した場合のコーナー部からのリンの溶出量が、コーナー部の表面積１ｍ^２当たり６．０ｍｇ以下となり、巻鉄心としての鉄損値も、ＢＦ値も低く、屈曲領域を有しながら、鉄損が抑制された巻鉄心となっていることが明らかとなった。

本発明によれば、屈曲領域を有しながら、鉄損が抑制された巻鉄心、及びその製造方法を提供することができる。

１、１ａ 方向性電磁鋼板
２ 積層体
３ コーナー部
４、４ａ、４ｂ 平面部
５、５ａ、５ｂ、５ｃ 屈曲領域
６ 接合部
７ 変形双晶
１０ 巻鉄心巻鉄心
２１ 方向性電磁鋼板
２２ ダイス
２３ ガイド
２４ パンチ
２５ 搬送方向
２６ 加圧方向

Claims (5)

1. 表面にリンを含有する被膜が形成された方向性電磁鋼板から形成された複数の曲げ加工体を、その板厚方向に積層することで構成された巻鉄心であって、
   前記曲げ加工体は、平面部と、前記平面部に隣接するコーナー部とをそれぞれ四つ有することにより矩形状に形成され、
   前記コーナー部は、側面視で、曲げ角度の合計が略９０°である屈曲領域を有し、
   側面視において、前記屈曲領域に存在する変形双晶の数が、前記屈曲領域における前記板厚方向の中心線の長さ１ｍｍ当たり５本以下であり、
   水中で３０分間煮沸した場合の前記コーナー部からのリンの溶出量が、前記コーナー部の表面積１ｍ^２当たり６．０ｍｇ以下である
   ことを特徴とする巻鉄心。
2. 前記方向性電磁鋼板が、表面に局所的な歪みが付与された鋼板、又は、表面に溝が形成された鋼板である
   ことを特徴とする請求項１に記載の巻鉄心。
3. 前記方向性電磁鋼板のＳｉ含有量が２．０〜５．０質量％である
   ことを特徴とする請求項１に記載の巻鉄心。
4. 前記屈曲領域は、前記曲げ加工体の側面視において、前記曲げ加工体の内面を表す線Ｌａ上の点Ｄ及び点Ｅ、並びに、前記曲げ加工体の外面を表す線Ｌｂ上の点Ｆ及び点Ｇを下記のとおり定義したときに、前記曲げ加工体の内面を表す線Ｌａ上で点Ｄと点Ｅとで区切られた線、前記曲げ加工体の外面を表す線Ｌｂ上で点Ｆと点Ｇとで区切られた線、前記点Ｄと前記点Ｇを結ぶ直線、及び、前記点Ｅと前記点Ｆを結ぶ直線により囲まれる領域である
   ことを特徴とする請求項１に記載の巻鉄心。
   ＜点Ｄ、点Ｅ、点Ｆ及び点Ｇの定義＞
   側面視において、前記曲げ加工体の内面を表す線Ｌａに含まれる曲線部分における曲率半径の中心点Ａと、前記曲げ加工体の外面を表す線Ｌｂに含まれる曲線部分の両側それぞれに隣接する直線部分を延長して得られる前記二つの仮想線Ｌｂ−ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ１、Ｌｂ−ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ２の交点Ｂとを結んだ直線ＡＢが、前記曲げ加工体の内面を表す線と交わる点を原点Ｃとし、
   当該原点Ｃから前記曲げ加工体の内面を表す線Ｌａに沿って、一方の方向に下記式（１）で表される距離ｍだけ離れた点を点Ｄとし、
   当該原点Ｃから前記曲げ加工体の内面を表す線Ｌａに沿って、他の方向に前記距離ｍだけ離れた点を点Ｅとし、
   前記曲げ加工体の外面を表す線Ｌｂに含まれる前記直線部分のうち、前記点Ｄに対向する直線部分と、当該点Ｄに対向する直線部分に対し垂直に引かれ且つ前記点Ｄを通過する仮想線との交点を点Ｇとし、
   前記曲げ加工体の外面を表す線Ｌｂに含まれる前記直線部分のうち、前記点Ｅに対向する直線部分と、当該点Ｅに対向する直線部分に対し垂直に引かれ且つ前記点Ｅを通過する仮想線との交点を点Ｆとする。
   式（１）：ｍ＝ｒ×（π／４）
   （式（１）中、ｍは原点Ｃからの距離を表し、ｒは中心点Ａから原点Ｃまでの距離（曲率半径）を表す）。
5. 請求項１に記載された巻鉄心を製造する方法であって、
   表面にリンを含有する被膜を有する複数の方向性電磁鋼板を準備する準備工程と、
   複数の前記方向性電磁鋼板に対し予め割り当てた各コーナー部形成領域ごとに、前記コーナー部形成領域の温度を１５０℃以上５００℃以下とした状態で曲げ加工することにより、側面視において略矩形状である複数の曲げ加工体を成形する曲げ工程と、
   複数の前記曲げ加工体を、板厚方向に積層する積層工程と、
   を有することを特徴とする巻鉄心の製造方法。