JP7427351B2

JP7427351B2 - 積鉄心

Info

Publication number: JP7427351B2
Application number: JP2017233405A
Authority: JP
Inventors: 聡新井; 雅人溝上; 毅郎荒牧; 裕俊多田
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2017-12-05
Filing date: 2017-12-05
Publication date: 2024-02-05
Anticipated expiration: 2037-12-05
Also published as: JP2019102692A

Description

本発明は、積鉄心に関し、特に、磁性体板を積層して鉄心を構成するために用いて好適なものである。

磁性体板を積層して構成された積鉄心を用いた電気機器では、積鉄心を構成する電磁鋼板等の磁性体板の磁歪による変形によって磁性体板が振動し、この振動によって騒音を発生することがある。例えば、このような電気機器の一種である変圧器は、変電所等、居住地域或いはその周辺に設置される場合がある。近年、居住環境に対する意識が高まってきていることから、このような変圧器から発生する騒音の低減が強く求められている。

そこで、積鉄心の振動を抑制する技術として特許文献１、２に記載の技術がある。
特許文献１には、表面に圧延方向と交差して線状に導入された歪によって磁区が細分化された方向性電磁鋼板に関する技術が開示されている。具体的に特許文献１には、周波数ｆの正弦波で変化する最大値が１．７Ｔの磁化を鋼板の圧延方向に発生させて磁化方向の長さの変化を測定することで得られる磁歪変位波形において、４ｆの周波数（４倍周波数）の磁歪成分の振幅を０．０３×１０^-6以下とする技術が記載されている。

特許文献２には、Δ｜θ｜／ｄの鋼板全体での平均値を１．０°／ｃｍ以下とすることが記載されている。ここで、θは、２次再結晶粒の最も圧延面に近い〔００１〕軸方向が圧延面となす角度であり、Δ｜θ｜は、圧延方向と直交する方向に隣接する結晶粒間での角度θの絶対値の差Δ｜θ｜である。ｄは、２次結晶粒組織における圧延方向と直交する方向に相互に隣接する結晶粒の重心間の距離である。

特開２０１７－１２８７６５号公報特開平１１－９２８８９号公報

しかしながら、特許文献１、２に記載の技術では、積鉄心を構成する電磁鋼板自体の磁歪を低減することしか考慮されていない。また、特許文献１、２に規定するような電磁鋼板を実現するためには、特別な材料を用いなければならない。従って、積鉄心から発生する騒音を低減することが容易ではない。

本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、積鉄心から発生する騒音を低減することを容易に実現することを目的とする。

本発明の積鉄心は、複数の磁性体板を積み重ねることにより構成される積鉄心であって、前記複数の磁性体板は、前記積鉄心が励磁されたときの磁歪の時間波形が相互に異なり、前記磁歪の時間波形において、磁歪の絶対値が最大となるときの位相が相互に５°以上異なり、前記磁歪の絶対値が最大となるときの磁歪の極性が同じである少なくとも２種類の磁性体板を含み、前記少なくとも２種類の磁性体板のそれぞれの前記磁歪の時間波形において、前記磁歪の最大値の絶対値と最小値の絶対値とが異なることを特徴とする。

本発明によれば、積鉄心から発生する騒音を低減することを容易に実現することができる。

積鉄心の第１の例を示す図である。積鉄心の第２の例を示す図である。磁性体板の磁歪および磁束密度の時間波形の一例を概念的に示す図である。磁性体板の積層構成の第１の例を示す図である。磁性体板の積層構成の第２の例を示す図である。磁性体板の積層構成の第３の例を示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態を説明する。各図のＸ、Ｙ、Ｚ座標は、各図の向きの関係を示すものである。○の中に●が付されているものは、紙面の奥側から手前側に向かう向きを示し、○の中に×が付されているものは、紙面の手前側から奥側に向かう向きを示す。

（積鉄心の概略構成）
図１は、積鉄心の第１の例を示す図である。図１（ａ）は、積鉄心の平面図（上方から積鉄心を見た図）である。図１（ｂ）は、図１に示す矢印線Ｉで示す方向から見た積鉄心の表面を示す図である。図１（ｃ）は、図１に示す矢印線ＩＩで示す方向から見た積鉄心の表面を示す図である。

図１において、積鉄心は、２つのヨーク部（継鉄部）１１０ａ、１１０ｂと、２つのリム部（脚部）１２０ａ、１２０ｂとを有する。
ヨーク部１１０ａ、１１０ｂは、同じ構成を有する。リム部１２０ａ、１２０ｂは、同じ構成を有する。

ヨーク部１１０ａ、１１０ｂは、複数の磁性体板を積み重ねることにより構成される。本実施形態では、ヨーク部１１０ａ、１１０ｂを構成する磁性体板が、軟質磁性体板の一種である方向性電磁鋼板である場合を例に挙げて説明する。図１（ａ）および図１（ｂ）に示す例では、ヨーク部１１０ａ、１１０ｂの平面形状（台形状）に合わせて切り出された方向性電磁鋼板であって、同一の厚みの複数の方向性電磁鋼板を積み重ねることによりヨーク部１１０ａ、１１０ｂが構成される。

リム部１２０ａ、１２０ｂも、複数の磁性体板を積み重ねることにより構成される。本実施形態では、リム部１２０ａ、１２０ｂを構成する磁性体板が、軟質磁性体板の一種である方向性電磁鋼板である場合を例に挙げて説明する。図１（ａ）および図１（ｃ）に示す例では、リム部１２０ａ、１２０ｂの平面形状（台形状）に合わせて切り出された方向性電磁鋼板であって、同一の厚みの複数の方向性電磁鋼板を積み重ねることによりリム部１２０ａ、１２０ｂが構成される。尚、リム部１２０ａ、１２０ｂに対して、コイルが巻き回される。積鉄心を変圧器の鉄心として用いる場合、１次コイル（励磁電圧が印加される励磁コイル）と２次コイル（変圧後の電圧を出力するコイル）が、リム部１２０ａ、１２０ｂに対して巻き回される。１次コイルに励磁電流が流れると、ヨーク部１１０ａ、１１０ｂおよびリム部１２０ａ、１２０ｂに閉磁路が形成される。図１に示す積鉄心は、例えば、単相変圧器の鉄心として用いることができる。
ここで、ヨーク部１１０ａ、１１０ｂの幅（図１（ａ）ではＹ軸方向の長さ）とリム部１２０ａ、１２０ｂの幅（図１（ａ）ではＸ軸方向の長さ）は、略同じである。

図２は、積鉄心の第２の例を示す図である。図２（ａ）は、積鉄心の平面図（上方から積鉄心を見た図）である。図２（ｂ）は、図２に示す矢印線Ｉで示す方向から見た積鉄心の表面を示す図である。図２（ｃ）は、図２に示す矢印線ＩＩで示す方向から見た積鉄心の表面を示す図である。図２（ｄ）は、図２に示す矢印線ＩＩＩで示す方向から見た積鉄心の表面を示す図である。

図２において、積鉄心は、２つのヨーク部（継鉄部）２１０ａ、２１０ｂと、３つのリム部（脚部）２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃとを有する。
ヨーク部２１０ａ、２１０ｂは、同じ構成を有する。リム部２２０ａ、２２０ｂは、同じ構成を有する。リム部２２０ａ、２２０ｂと、リム部２２０ｃは、形状が異なる。

ヨーク部２１０ａ、２１０ｂは、複数の磁性体板を積み重ねることにより構成される。本実施形態では、ヨーク部２１０ａ、２１０ｂを構成する磁性体板が、軟質磁性体板の一種である方向性電磁鋼板である場合を例に挙げて説明する。図２（ａ）および図２（ｂ）に示す例では、ヨーク部２１０ａ、２１０ｂの平面形状（台形の短い方の底辺をリム部２２０ｃの形状に合わせて窪ませた形状）に合わせて切り出された方向性電磁鋼板であって、同一の厚みの複数の方向性電磁鋼板を積み重ねることによりヨーク部２１０ａ、２１０ｂが構成される。

リム部２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃも、複数の磁性体板を積み重ねることにより構成される。本実施形態では、リム部２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃを構成する磁性体板が、軟質磁性体板の一種である方向性電磁鋼板である場合を例に挙げて説明する。図２（ａ）および図２（ｃ）に示す例では、リム部２２０ａ、２２０ｂの平面形状（台形状）に合わせて切り出された方向性電磁鋼板であって、同一の厚みの複数の方向性電磁鋼板を積み重ねることによりリム部２２０ａ、２２０ｂが構成される。また、図２（ａ）および図２（ｄ）に示す例では、リム部２２０ｃの平面形状（六角形）に合わせて切り出された方向性電磁鋼板であって、同一の厚みの複数の方向性電磁鋼板を積み重ねることによりリム部２２０ｃが構成される。リム部２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃに使用される磁性体板は同じ種類の方向性電磁鋼板である。
ここで、ヨーク部２１０ａ、２１０ｂの幅（図２（ａ）では、Ｙ軸方向の長さ）とリム部２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃの幅（図２（ａ）では、Ｘ軸方向の長さ）は、略同じである。

尚、リム部２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃに対して、コイルが巻き回される。積鉄心を変圧器の鉄心として用いる場合、１次コイルと２次コイルが、リム部２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃに対して巻き回される。１次コイルに励磁電流が流れると、ヨーク部２１０ａ、２１０ｂおよびリム部２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃに閉磁路が形成される。図２に示す積鉄心は、例えば、三相変圧器の鉄心として用いることができる。

尚、図１および図２に示す積鉄心は一例である。変圧器等の電気機器に用いられる積鉄心であれば、積鉄心の構成は、図１および図２に示すものに限定されない。また、磁性体板は、方向性電磁鋼板に限定されず、例えば、無方向性電磁鋼板であってもよい。無方向性電磁鋼板と方向性電磁鋼板との双方を磁性体板として用いてもよい。

（着眼点）
本発明者らは、積鉄心として構成する磁性体板（本実施形態では方向性電磁鋼板）における磁歪λの時間波形（磁歪と時間との関係）に着目した。尚、磁歪λは、（Δｌ／ｌ）×１０⁶［ｐｐｍ］で表される。ｌは、磁界が印加される方向（磁化方向）における磁性体板の磁界の印加前の長さである。Δｌは、磁界が印加される方向における磁性体板の磁界の印加後の長さから、磁界が印加される方向における磁性体板の磁界の印加前の長さ（＝ｌ）を引いた値である。

図３は、磁性体板の磁歪および磁束密度の時間波形の一例を概念的に示す図である。図３（ａ）、図３（ｂ）、図３（ｃ）は、それぞれ、磁歪の時間波形が相互に異なる磁性体板Ａ、Ｂ、Ｃの磁歪および磁束密度の時間波形の一例を概念的に示す図である。
図３（ａ）～図３（ｃ）において、磁束密度および磁歪は、それぞれ、正規化されており、それらの単位を無次元量としている（図３（ａ）～図３（ｃ）において［－］は無次元量であることを示す）。また、図３（ａ）～図３（ｃ）において、磁束密度の時間波形３１０の一周期をＴとしている。尚、磁束密度の時間波形３１０の一周期Ｔは、励磁周波数ｆに対応する周期（＝１／ｆ）である。また、図３（ａ）～図３（ｃ）に示すように、磁歪の時間波形３２０ａ～３２０ｃの一周期は、磁束密度の時間波形３１０の一周期Ｔ（励磁周波数に対応する）の１／２である。

積鉄心を構成する各磁性体板の磁歪により各磁性体が振動し、この振動が空気や絶縁油の振動を引き起こし、この空気や絶縁油の振動が容器や構造部材表面の振動となり、騒音となる。そこで、本発明者らは、励磁時に積鉄心において印加される磁界と同じ方向に磁界を印加した際の各磁性体板の磁歪の時間波形（即ち、積鉄心が励磁されたときの各磁性体板の磁歪の時間波形）を異ならせることにより、それらが相互に弱め合うような干渉を起こすようにすればよいことを着想した。このようにすることにより、磁性体板の振動によって引き起こされる空気の振動が弱め合うように干渉し合い、その結果、積鉄心の振動が低減する。尚、以下の説明では、励磁時に積鉄心において印加される磁界と同じ方向に磁界を印加した際の磁性体板の磁歪の時間波形を、必要に応じて磁歪の時間波形と略称する。

（磁歪の時間波形を異ならせる手法）
磁歪の時間波形を異ならせる第１の手法として、磁性体板に対し磁区細分化を行う手法がある。磁区細分化とは、磁性体板の表面に局部的な歪を導入し、磁区を細分化する手法である。例えば、磁性体板の表面に対して、ボールペンによる罫書き、レーザービームの照射、電子ビームの照射、またはプラズマの照射を行うことにより、磁区細分化を実現することができる。これらの手法により、例えば、磁性体板の圧延方向に対して略直交するように線状に歪を導入することができる。磁区細分化自体は、公知の技術で実現することができるのでその詳細な説明を省略する。

磁区細分化により導入する歪の数、大きさ、および形状の少なくとも何れか１つを異ならせることにより、磁歪の時間波形を異ならせることができる。また、磁区細分化を行っていない磁性体板（所謂プレーン材）と、磁区細分化を行った磁性体板（所謂磁区制御材）とを用いることによっても、磁歪の時間波形が異なる磁性体板を実現することができる。

磁歪の時間波形を異ならせる第２の手法として、成分の異なる複数種の磁性体板を積鉄心に用いる手法がある。例えば方向性電磁鋼板の主要成分であるＳｉやＡｌの量を変化させることにより、磁歪の時間波形が異なる磁性体板を実現することができる。
磁歪の時間波形を異ならせる第３の手法として、同一の磁性体板から切り出し方向を変えて切り出した磁性体板を積鉄心に用いる手法がある。例えば、同一の磁性体板から、積鉄心において印加される磁界の方向が、圧延方向、および、圧延方向と異なる方向（例えば、圧延方向に垂直な方向）となるように切り出した磁性体板を積鉄心に用いることができる。
また、前述した第１の手法、第２の手法、及び第３の手法のうち、少なくとも２つの手法を組み合わせてもよい。尚、磁歪の時間波形を異ならせることができれば、その手法は、前述した第１の手法、第２の手法、及び第３の手法に限定されない。

１つの積鉄心に用いられる、磁歪の時間波形が異なる磁性体板の種類は、２種であればよく、３種であっても、４種であっても、それ以上であってもよい。１つの積鉄心に用いられる、磁歪の時間波形が異なる磁性体板の種類が多くなると、積鉄心から発生する騒音の低減効果が高まるが、多種の磁性体板を用意する必要がある。このような観点から、１つの積鉄心に用いられる、磁歪の時間波形が異なる磁性体板の種類は、２種以上であればよく、３種以上が好ましい。

（磁歪の時間波形の規定）
以上のようにして磁性体板における磁歪の時間波形を異ならせることができる。複数の磁性体板における磁歪の時間波形が完全に打ち消し合うようにし、各磁歪の時間波形を合成する（重ね合わせる）と磁歪が０（ゼロ）になるようにするのが最も好ましいが、このようにするのは容易ではない。そこで、本発明者らは、以下の３つの条件のうちの少なくとも１つ（好ましくは２つ、より好ましくは３つ）を満たすようにすれば、積鉄心の騒音の低減効果が得られることを見出した。

第１の条件は、積鉄心を構成する磁性体板の磁歪の時間波形（図３に示す例では、磁性体板Ａ、Ｂ、Ｃの磁歪の時間波形３２０ａ、３２０ｂ、３２０ｃ）のそれぞれについて磁歪の絶対値が最大となるときの位相を異ならせるという条件である。
具体的には、磁歪の時間波形が相互に異なる少なくとも２種類の磁性体板のそれぞれの磁歪の時間波形において磁歪の絶対値が最大となるときの位相の差が０°超、好ましくは５°以上、より好ましくは１０°以上にする。

図３（ａ）に示す例では、磁性体板Ａの磁歪の時間波形３２０ａにおいて磁歪の絶対値が最大となる時刻はｔ₁である。ここで、磁性体板Ａ、Ｂ、Ｃの磁歪の時間波形３２０ａ、３２０ｂ、３２０ｃの周期をＴ'（＝Ｔ／２）とする。そうすると、この時刻ｔ₁に対応する位相は、ｔ₁×３６０÷Ｔ'である（ｔ₁：Ｔ'＝位相：３６０°）。同様に、図３（ｂ）、図３（ｃ）に示す例では、磁性体板Ｂ、Ｃの磁歪の時間波形３２０ｂ、３２０ｃにおいて磁歪の絶対値が最大となる時刻はｔ₂である。この時刻ｔ₂、ｔ₃に対応する位相は、ｔ₂×３６０÷Ｔ'、ｔ₃×３６０÷Ｔ'である。

図３（ａ）～図３（ｂ）に示す例では、以上のような時刻ｔ₁に対応する位相と時刻ｔ₂に対応する位相との差と、時刻ｔ₁に対応する位相と時刻ｔ₃に対応する位相との差と、時刻ｔ₂に対応する位相と時刻ｔ₃に対応する位相との差とのそれぞれが、０°超、好ましくは５°以上、より好ましくは１０°以上になるようにする。

第２の条件は、磁歪の時間波形が相互に異なる少なくとも２種類の磁性体板のそれぞれの磁歪の時間波形の一周期における面積のうち、最大の面積が、磁歪の時間波形が相互に異なる少なくとも２種類の磁性体板のそれぞれの磁歪の時間波形を合成した磁歪の時間波形の一周期における面積を上回るという条件である。このようにすれば、積鉄心の振動に最も影響を与えている磁性体板（磁歪の時間波形の一周期における面積が最大となる磁性体板）の磁歪による積鉄心の振動を低減することができるので、全体として積鉄心の振動を低減することができる。

第３の条件は、磁歪の時間波形が相互に異なる少なくとも２種類の磁性体板のそれぞれの磁歪の時間波形の一周期における面積のうち、最小の面積が、磁歪の時間波形が相互に異なる少なくとも２種類の磁性体板のそれぞれの磁歪の時間波形を合成した磁歪の時間波形の一周期における面積を上回るという条件である。このようにすれば、磁歪の時間波形が相互に異なる少なくとも２種類の磁性体板のうち何れの磁性体板のみを積鉄心に用いた場合よりも、積鉄心の振動を低減することができる。尚、第３の条件を満たせば前述した第２の条件を自動的に満たす。

第２の条件および第３の条件において、磁歪の時間波形の面積は、磁歪の時間波形のうち正の値をとる磁歪の値をそのままとし、磁歪の時間波形のうち負の値をとる磁歪の値に（－１）を乗算した上で求められるものである（即ち、磁歪の時間波形の面積は、磁歪の絶対値をとった上で磁歪の時間波形を一周期にわたり積分することにより求められる）。

この他、磁歪の時間波形が相互に異なる２種類の磁性体板を用いる場合、一方の磁性体板における磁歪の時間波形と、他方の磁性体板における磁歪の時間波形が、一周期において逆位相となっている時間の割合が１０％以上、好ましくは２０％以上、より好ましくは３０％以上にしてもよい。ここで、逆位相とは、同一の時刻において、一方の磁性体板における磁歪と他方の磁性体板における磁歪の符号が逆になっている状態を指す。磁歪の時間波形の一周期において、このような状態になっている時刻の積算値を、磁歪の時間波形の一周期で割った値が、一方の磁性体板における磁歪の時間波形と、他方の磁性体板における磁歪の時間波形が、一周期において逆位相となっている時間の割合である。

（適用する部分）
積鉄心の何れかの領域において磁歪の時間波形が異なる少なくとも２種類の磁性体板を用いていればよい。
例えば、図１に示す例では、ヨーク部１１０ａ、ヨーク部１１０ｂ、リム部１２０ａ、およびリム部１２０ｂを組み合わせて積鉄心が構成される。図２に示す例では、ヨーク部２１０ａ、ヨーク部２１０ｂ、リム部２２０ａ、リム部２２０ｂ、およびリム部２２０ｃを組み合わせて積鉄心が構成される。これらの組み合せの対象となる複数のブロックの少なくとも１つのブロックにおける磁性体板の積層構成を、他のブロックと磁性体板の積層構成と異ならせることができる。磁性体板の積層構成は、磁性体板の積み位置および磁歪の時間波形の少なくとも何れか一方を用いて定まる。

例えば、或るブロックと別の或るブロックとで、磁歪の時間波形が異なる３種類の磁性体板を同じ枚数ずつ用いていても、それらの積み方が異なれば、磁性体板の積層構成は異なることになる。

また、１つのブロックでは磁歪の時間波形が同じ磁性体板を使用していても、少なくとも２つのブロックにおいて磁歪の時間波形が異なる磁性体板を使用していれば、磁性体板の積層構成は異なることになる。例えば、図１において、ヨーク部１１０ａ、１１０ｂに、磁歪の時間波形が同じ磁性体板を用い、リム部１２０ａ、１２０ｂに、磁歪の時間波形が同じ磁性体板を用い、ヨーク部１１０ａ、１１０ｂに用いる磁性体板における磁歪の時間波形と、リム部１２０ａ、１２０ｂに用いる磁性体板における磁歪の時間波形とが異なるようにする。１つのブロックで磁歪の時間波形が同じ磁性体板を使用すれば、磁性体板の歩留および積鉄心の生産性を向上させることができる。

（磁歪の時間波形を異ならせる手法）の欄で説明した第１の手法を採用する場合、ヨーク部１１０ａ、１１０ｂに用いる磁性体板を磁区制御材（磁区細分化を行った磁性体板）とし、リム部１２０ａ、１２０ｂに用いる磁性体板をプレーン材（磁区細分化を行っていない磁性体板）とすることができる。これとは逆に、ヨーク部１１０ａ、１１０ｂに用いる磁性体板をプレーン材とし、リム部１２０ａ、１２０ｂに用いる磁性体板を磁区制御材としてもよい。

図４は、磁性体板の積層構成の第１の例を示す図である。尚、図４において、Ｘ軸およびＹ軸は、図４に示すＺ軸に垂直な２次元直交座標であれば、どのように定めてもよいので、図４には、Ｘ軸およびＹ軸を示していない。例えば、磁性体板Ａがプレーン材であり、磁性体板Ｂが磁区制御材である場合、磁性体板Ａのみを用いてリム部１２０ａ、１２０ｂを構成し（図５（ａ）を参照）、磁性体板Ｂを用いてヨーク部１１０ａ、１１０ｂを構成する（図５（ｂ）を参照）。このようにすれば、ビルディングファクタ（電気機器の鉄損÷磁性体板の鉄損）を低減することができ、同時に積鉄心の騒音を低減することができる。ただし、これとは逆に、ヨーク部１１０ａ、１１０ｂに用いる磁性体板をプレーン材とし、リム部１２０ａ、１２０ｂに用いる磁性体板を磁区制御材としてもよい。

以上のことは、図２に示すヨーク部２１０ａ、２１０ｂおよびリム部２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃについても同じである（例えば、ヨーク部２１０ａ、２１０ｂを図５（ｂ）に示す構成とし、リム部２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃを図５（ａ）に示す構成とすることができる（これとは逆の構成としてもよいことは前述した通りである））。

また、１つのブロックにおいて磁歪の時間波形が異なる少なくとも２種類の磁性体板を用いる場合、それら少なくとも２種類の磁性体板を周期的に積み重ねて当該ブロックを構成することができる。図４は、磁性体板の積層構成の第２の例を示す図である。尚、図４においても、図５と同様の理由から、Ｘ軸およびＹ軸を示していない。
図５に示す例では、磁歪の時間波形が異なる３種類の磁性体板Ａ、Ｂ、Ｃを１枚ずつこの順で（図５の上から見た場合に、Ａ→Ｂ→Ｃ→Ａ→Ｂ→Ｃ→Ａ→・・・の順で）積み重ねる様子を示す。尚、少なくとも２種類の磁性体板を周期的に積み重ねていれば、必ずしも磁歪の時間波形が異なる磁性体板を１枚ずつ積み重ねる必要はない。例えば、磁歪の時間波形が異なる３種類の磁性体板Ａ→Ｂ→Ｂ→Ｃ→Ｃ→Ｃ→Ａ→Ｂ→Ｂ→Ｃ→Ｃ→Ｃ→Ａ→・・・の順で積み重ねてもよい。また、少なくとも２種類の磁性体板をランダムに積み重ねてもよい。積鉄心の振動を低減する効果と、磁性体板の歩留および積鉄心の生産性との兼ね合いで、どのように積み重ねるのかを決定することができる。

また、ブロックの表層部と内層部とで、磁歪の時間波形が異なる磁性体板を用いてもよい。表層部とは、相対的に表面側に位置する部分であり、ブロックにおける磁性体板の積み方向の両端の領域に位置する２つの部分である。内層部とは、これら２つの部分（表層部）の間に位置する部分である。図６は、磁性体板の積層構成の第３の例を示す図である。尚、図６においても、図４と同様の理由から、Ｘ軸およびＹ軸を示していない。
図６において、例えば、表層部６１０、６３０には、磁歪の時間波形が同じ磁性体板を用い、内層部６２０には、磁歪の時間波形が同じ磁性体板を用い、表層部６１０、６３０に用いる磁性体板の磁歪の時間波形と、内層部６２０に用いる磁性体板の磁歪の時間波形と、が異なるようにする。表層部６１０に用いる磁性体板の磁歪の時間波形と表層部６３０に用いる磁性体板の磁歪の時間波形とを異ならせてもよい。

（磁歪の時間波形を異ならせる手法）の欄で説明した第１の手法を採用する場合、表層部６１０、６３０に用いる磁性体板を磁区制御材（磁区細分化を行った磁性体板）とし、内層部６２０に用いる磁性体板をプレーン材（磁区細分化を行っていない磁性体板）とすることができる。これとは逆に、表層部６１０、６３０に用いる磁性体板をプレーン材（磁区細分化を行っていない磁性体板）とし、内層部６２０に用いる磁性体板を磁区制御材（磁区細分化を行った磁性体板）としてもよい。
また、本欄（（適用する部分）の欄）で説明したそれぞれの適用例の一部または全部を組み合わせてもよい。ただし、矛盾が生じる組み合わせを実現することができないことは勿論である。例えば、磁歪の時間波形が同じ磁性体板を用いるブロックに対し、磁歪の時間波形が異なる磁性体板を用いることはできない。

（まとめ）
以上のように本実施形態では、磁歪の時間波形が異なる少なくとも２種類の磁性体板を用いて積鉄心を構成する。従って、磁歪の時間波形が異なる少なくとも２種類の磁性体板を組み合わせるだけで低磁歪化を実現する材料の開発や、磁性体板単体での低磁歪化だけでは実現できない低磁歪化を実現することができる。よって、積鉄心から発生する騒音を低減することを容易に実現することができる。例えば、磁区細分化を行っていない方向性電磁鋼板と磁区細分化を行った方向性電磁鋼板との双方を用いて積鉄心を構成することにより、磁区細分化を行っていない方向性電磁鋼板だけを用いて構成された積鉄心や、磁区細分化を行った方向性電磁鋼板だけを用いて構成された積鉄心よりも、積鉄心から発生する騒音を低減することができる。

尚、以上説明した本発明の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

１１０ａ～１１０ｂ、２１０ａ～２１０ｂ：ヨーク部、１２０ａ～１２０ｂ、２２０ａ～２２０ｃ：リム部、３１０：磁束密度の時間波形、３２０ａ～３２０ｃ：磁歪の時間波形、６１０、６３０：表層部、６２０：内層部

Claims

複数の磁性体板を積み重ねることにより構成される積鉄心であって、
前記複数の磁性体板は、前記積鉄心が励磁されたときの磁歪の時間波形が相互に異なり、
前記磁歪の時間波形において、磁歪の絶対値が最大となるときの位相が相互に５°以上異なり、
前記磁歪の絶対値が最大となるときの磁歪の極性が同じである少なくとも２種類の磁性体板を含み、
前記少なくとも２種類の磁性体板のそれぞれの前記磁歪の時間波形において、前記磁歪の最大値の絶対値と最小値の絶対値とが異なることを特徴とする積鉄心。
前記少なくとも２種類の磁性体板における前記磁歪の時間波形の一周期における面積のうち最大の面積が、前記少なくとも２種類の磁性体板における前記磁歪の時間波形を合成した磁歪の時間波形の一周期における面積を上回ることを特徴とする請求項１に記載の積鉄心。
前記少なくとも２種類の磁性体板における前記磁歪の時間波形の一周期における面積のうち最小の面積が、前記少なくとも２種類の磁性体板における前記磁歪の時間波形を合成した磁歪の時間波形の一周期における面積を上回ることを特徴とする請求項１または２に記載の積鉄心。
前記複数の磁性体板の前記磁歪の時間波形は、磁歪の正の領域および負の領域のうち一方の領域がない時間波形と、磁歪の正の領域と負の領域とを有し、且つ、絶対値が最大となる磁歪の極性が前記一方の領域と異なる他方の領域に対応する極のみである時間波形と、を含むことを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載の積鉄心。
前記磁歪の時間波形が相互に異なる少なくとも２種類の磁性体板は、磁区細分化が行われた方向性電磁鋼板と、磁区細分化が行われていない方向性電磁鋼板とを含むことを特徴とする請求項１～４の何れか１項に記載の積鉄心。
前記積鉄心は、それぞれが複数の磁性体板を積み重ねることにより構成された複数のブロックを組み合わせることにより構成され、
前記複数のブロックのうちの少なくとも１つの前記ブロックの積層構成は、他の前記ブロックの積層構成と異なり、
前記積層構成は、前記磁性体板の積み位置および磁歪の時間波形を用いて定められることを特徴とする請求項１～５の何れか１項に記載の積鉄心。
１つの前記ブロックを構成する複数の磁性体板は、前記磁歪の時間波形が同じ磁性体板であり、
前記複数のブロックのうち、少なくとも２つの前記ブロックにおいて、前記磁歪の時間波形が異なる磁性体が用いられることを特徴とする請求項６に記載の積鉄心。
前記複数のブロックは、複数の継鉄部と、複数の脚部とを有し、
前記複数の継鉄部を構成する磁性体板の積層構成は同じであり、
前記複数の脚部を構成する磁性体板の積層構成は同じであり、
前記複数の継鉄部を構成する磁性体板の積層構成と、前記複数の脚部を構成する磁性体板の積層構成は異なることを特徴とする請求項６または７に記載の積鉄心。
前記複数の継鉄部を構成する磁性体板と、前記複数の脚部を構成する磁性体板とのうち、一方の磁性体板は、磁区細分化が行われた方向性電磁鋼板であり、他方の磁性体板は、磁区細分化が行われていない方向性電磁鋼板であることを特徴とする請求項８に記載の積鉄心。
１つの前記ブロックにおける表層部の積層構成と内層部の積層構成とが異なり、
前記表層部は、前記ブロックにおける前記磁性体板の積み方向の両端の領域に位置する２つの部分であり、
前記内層部は、前記２つの部分の間に位置する部分であることを特徴とする請求項６に記載の積鉄心。
前記表層部を構成する磁性体板と、前記内層部を構成する磁性体板とのうち、一方の磁性体板は、磁区細分化が行われた方向性電磁鋼板であり、他方の磁性体板は、磁区細分化が行われていない方向性電磁鋼板であることを特徴とする請求項１０に記載の積鉄心。
複数の前記ブロックの少なくとも１つのブロックは、前記磁歪の時間波形が相互に異なる少なくとも２種類の磁性体板が周期的に積み重ねられて構成されることを特徴とする請求項６に記載の積鉄心。