WO2021095837A1 - 積層コアおよび電気機器 - Google Patents

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WO2021095837A1
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electrical steel
laminated core
steel sheet
electromagnetic steel
legs
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平山　隆
鉄州 村川
美穂 冨田
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日本製鉄株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to laminated cores and electrical equipment.
  • the present application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2019-206674 filed in Japan on November 15, 2019, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • cores In electrical equipment such as single-phase transformers, cores are used.
  • a core there are laminated cores such as an EI core, an EE core, and a UI core.
  • the directions in which the main magnetic flux flows are two directions orthogonal to each other.
  • the electrical steel sheet constituting such a laminated core is a unidirectional electrical steel sheet
  • the above-mentioned two directions are the direction of the easy magnetization axis (the direction formed by the rolling direction at 0 °) and the difficult magnetization axis.
  • the direction the angle formed by the rolling direction is 90 °).
  • the unidirectional electrical steel sheet has good magnetic properties in the direction of the easy axis of magnetization.
  • the magnetic characteristics in the direction of the easily magnetized axis are significantly deteriorated with respect to the magnetic characteristics in the direction of the easily magnetized axis. Therefore, the performance of the core deteriorates, such as an increase in iron loss of the entire core.
  • the average crystal grain size after hot-rolled sheet annealing is set to 300 ⁇ m or more, cold rolling is performed at a reduction rate of 85% or more and 95% or less, and finish annealing is performed at 700 ° C. or higher and 950 ° C. or lower for 10 seconds. It is disclosed that an EI core of a small transformer is formed by using non-oriented electrical steel sheets that have been subjected to the above for 1 minute or less. This non-oriented electrical steel sheet is excellent in magnetic properties in the directions formed by angles with the rolling direction of 0 ° and 90 °.
  • Patent Document 1 does not make a concrete study when a non-oriented electrical steel sheet is applied to an electric device such as a small transformer. Therefore, there is room for improvement in the conventional laminated core for improving the magnetic characteristics.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to improve the magnetic characteristics of the laminated core.
  • the laminated core according to one aspect of the present invention is a laminated core having a plurality of electrical steel sheets laminated so that the plate surfaces face each other, and each of the plurality of electrical steel sheets is a plurality.
  • the stacking direction of the electromagnetic steel sheets comprising the iron portion and forming the plurality of legs and the stacking direction of the electrical steel sheets forming the plurality of joint iron portions are the same, and the electromagnetic steel sheets are mass%.
  • C 0.0100% or less, Si: 1.50% to 4.00%, sol. Al: 0.0001% to 1.0%, S: 0.0100% or less, N: 0.0100% or less, Mn, Ni, Co, Pt, Pb, Cu, Au
  • the X-ray random intensity ratio of ⁇ 100 ⁇ ⁇ 011> is 5 or more and less than 30
  • the plate thickness is 0.50 mm or less, and among the angles formed with the rolling direction.
  • the electromagnetic steel plate is arranged so that one of the two directions in which the smaller angle is 45 ° is along either the extending direction of the leg portion or the extending direction of the joint iron portion.
  • the two directions having the best magnetic characteristics are the two directions in which the smaller angle of the rolling direction is 45 °.
  • the magnetic flux density B50 is the magnetic flux density when excited with a magnetic field strength of 5000 A / m.
  • the laminated core described in (1) above may satisfy the following equation (E). (B50D1 + B50D2) / 2> 1.2 ⁇ (B50L + B50C) / 2 ... (E) (4) The laminated core described in (1) above may satisfy the following equation (F). (B50D1 + B50D2) / 2> 1.8T ... (F) (5)
  • the laminated core according to (1) above may be an EI core, an EE core, a UI core, or a UU core.
  • the electric device according to one aspect of the present invention comprises a laminated core according to any one of (1) to (5) above and a coil arranged so as to orbit the laminated core. It is characterized by having.
  • the magnetic properties of the laminated core can be improved.
  • Non-oriented electrical steel sheets and steel materials which are examples of electrical steel sheets used for laminated cores, have a chemical composition capable of causing a ferrite-austenite transformation (hereinafter, ⁇ - ⁇ transformation), and have a C: 0.0100% or less, Si. : 1.50% to 4.00%, sol.
  • ⁇ - ⁇ transformation ferrite-austenite transformation
  • Al 0.0001% to 1.0%, S: 0.0100% or less, N: 0.0100% or less, Mn, Ni, Co, Pt, Pb, Cu, Au
  • ⁇ C: 0.0100% or less ⁇ C increases iron loss and causes magnetic aging. Therefore, the lower the C content, the better. Such a phenomenon is remarkable when the C content exceeds 0.0100%. Therefore, the C content is set to 0.0100% or less.
  • the reduction of the C content also contributes to the uniform improvement of the magnetic properties in all directions in the plate surface.
  • the lower limit of the C content is not particularly limited, it is preferably 0.0005% or more in consideration of the cost of decarburization treatment at the time of refining.
  • Si 1.50% -4.00%
  • Si increases the electrical resistance, reduces the eddy current loss, reduces the iron loss, increases the yield ratio, and improves the punching workability to the iron core. If the Si content is less than 1.50%, these effects cannot be sufficiently obtained. Therefore, the Si content is 1.50% or more.
  • the Si content exceeds 4.00%, the magnetic flux density decreases, the punching workability decreases due to an excessive increase in hardness, and cold rolling becomes difficult. Therefore, the Si content is set to 4.00% or less.
  • sol. Al 0.0001% -1.0% >> sol. Al increases electrical resistance, reduces eddy current loss, and reduces iron loss. sol. Al also contributes to the improvement of the relative magnitude of the magnetic flux density B50 with respect to the saturation magnetic flux density.
  • the magnetic flux density B50 is the magnetic flux density when excited with a magnetic field strength of 5000 A / m. sol. If the Al content is less than 0.0001%, these effects cannot be sufficiently obtained. Al also has a desulfurization promoting effect in steelmaking. Therefore, sol. The Al content is 0.0001% or more. On the other hand, sol. When the Al content exceeds 1.0%, the magnetic flux density is lowered, the yield ratio is lowered, and the punching workability is lowered. Therefore, sol. The Al content is 1.0% or less.
  • S is not an essential element and is contained as an impurity in steel, for example. S inhibits recrystallization and grain growth during annealing due to the precipitation of fine MnS. Therefore, the lower the S content, the better. The increase in iron loss and the decrease in magnetic flux density due to the inhibition of recrystallization and grain growth are remarkable when the S content exceeds 0.0100%. Therefore, the S content is set to 0.0100% or less.
  • the lower limit of the S content is not particularly limited, it is preferably 0.0003% or more in consideration of the cost of desulfurization treatment at the time of refining.
  • N 0.0100% or less
  • the N content is 0.0100% or less.
  • the lower limit of the N content is not particularly limited, it is preferably 0.0010% or more in consideration of the cost of denitrification treatment at the time of refining.
  • the Mn content (mass%) is [Mn]
  • the Ni content (mass%) is [Ni]
  • the Co content (mass%) is [Co]
  • the Pt content (mass%) is [Pt].
  • Pb content (mass%) is [Pb]
  • Cu content (mass%) is [Cu]
  • Au content (mass%) is [Au]
  • Si content (mass%) is [Si]
  • sol. The Al content (% by mass) was changed to [sol. Al]
  • it is preferable that the following equation (1) is satisfied in terms of mass%. ([Mn] + [Ni] + [Co] + [Pt] + [Pb] + [Cu] + [Au])-([Si] + [sol.Al])> 0% ...
  • Sn 0.000% to 0.400%
  • Sb 0.000% to 0.400%
  • P 0.000% to 0.400%
  • Sn and Sb improve the texture after cold rolling and recrystallization, and improve the magnetic flux density thereof. Therefore, these elements may be contained if necessary, but if they are contained in an excessive amount, the steel is embrittled. Therefore, both the Sn content and the Sb content are set to 0.400% or less.
  • P may be contained in order to secure the hardness of the steel sheet after recrystallization, but if it is excessively contained, it causes embrittlement of the steel. Therefore, the P content is set to 0.400% or less.
  • 0.020% to 0.400% Sn, 0.020% to 0.400% Sb, and 0.020% to 0.400% It preferably contains at least one selected from the group consisting of% P.
  • Mg, Ca, Sr, Ba, Ce, La, Nd, Pr, Zn, and Cd 0.0000% to 0.0100% in total
  • Mg, Ca, Sr, Ba, Ce, La, Nd, Pr, Zn and Cd react with S in the molten steel during casting to form sulfides, acid sulfides or both precipitates.
  • Mg, Ca, Sr, Ba, Ce, La, Nd, Pr, Zn and Cd may be collectively referred to as "coarse precipitate-forming element".
  • the particle size of the precipitate of the coarse precipitate-forming element is about 1 ⁇ m to 2 ⁇ m, which is much larger than the particle size of fine precipitates such as MnS, TiN, and AlN (about 100 nm). Therefore, these fine precipitates adhere to the precipitates of the coarse precipitate-forming elements, and it becomes difficult to inhibit the recrystallization and the growth of crystal grains in the intermediate annealing.
  • the total amount of these elements is preferably 0.0005% or more. However, if the total amount of these elements exceeds 0.0100%, the total amount of sulfide, acid sulfide, or both of them becomes excessive, and recrystallization and grain growth in intermediate annealing are inhibited. Therefore, the total content of the coarse precipitate-forming element is 0.0100% or less.
  • non-oriented electrical steel sheets which is an example of electrical steel sheets used for laminated cores
  • the non-oriented electrical steel sheet which is an example of the electrical steel sheet used for the laminated core
  • ⁇ 100 ⁇ crystal grains become a grown structure.
  • the non-oriented electrical steel sheet which is an example of the electrical steel sheet used for the laminated core, has an integrated strength of 5 to 30 in the ⁇ 100 ⁇ ⁇ 011> direction, and a magnetic flux density B50 in the 45 ° direction with respect to the rolling direction is particularly high. It gets higher. In this way, the magnetic flux density increases in a specific direction, but an overall high magnetic flux density can be obtained on average in all directions.
  • the integrated strength in the ⁇ 100 ⁇ ⁇ 011> orientation is less than 5
  • the integrated strength in the ⁇ 111 ⁇ ⁇ 112> orientation which reduces the magnetic flux density, increases, and the magnetic flux density decreases as a whole.
  • the manufacturing method in which the integrated strength in the ⁇ 100 ⁇ ⁇ 011> orientation exceeds 30 there is a problem that the hot-rolled plate needs to be thickened, which makes the manufacturing difficult.
  • the accumulation intensity of the ⁇ 100 ⁇ ⁇ 011> orientation can be measured by the X-ray diffraction method or the electron backscatter diffraction (EBSD) method. Since the reflection angles of X-rays and electron beams from the sample differ depending on the crystal orientation, the crystal orientation intensity can be obtained from the reflection intensity or the like with reference to the random orientation sample.
  • the integrated strength in the ⁇ 100 ⁇ ⁇ 011> direction of the non-oriented electrical steel sheet suitable as an example of the electromagnetic steel sheet used for the laminated core is 5 to 30 in the X-ray random intensity ratio. At this time, the crystal orientation may be measured by EBSD and the value converted into the X-ray random intensity ratio may be used.
  • the thickness of the non-oriented electrical steel sheet which is an example of the electrical steel sheet used for the laminated core, is 0.50 mm or less. If the thickness exceeds 0.50 mm, excellent high-frequency iron loss cannot be obtained. Therefore, the thickness is set to 0.50 mm or less.
  • B50 (T) in the rolling direction is B50L
  • B50D1 the value of B50 (T) in the direction tilted 45 ° from the rolling direction
  • B50C the value of B50 (T) in the direction tilted 90 ° from the rolling direction
  • B50D2 the value of B50 (T) in the direction inclined by 135 °
  • B50D2 the anisotropy of the magnetic flux density is observed, in which B50D1 and B50D2 are the highest and B50L and B50C are the lowest.
  • (T) refers to a unit of magnetic flux density (tesla).
  • the rolling directions are 0 ° (one direction) and 180.
  • B50D1 has a B50 value of 45 ° and 225 °
  • B50D2 has a B50 value of 135 ° and 315 °
  • B50L has a B50 value of 0 ° and 180 °
  • B50C has a B50 value of 90 ° and 270 °.
  • the B50 value at 45 ° and the B50 value at 225 ° exactly match, and the B50 value at 135 ° and the B50 value at 315 ° exactly match.
  • B50D1 and B50D2 may not exactly match because it may not be easy to make the magnetic characteristics the same in actual manufacturing.
  • the B50 value at 0 ° and the B50 value at 180 ° are exactly the same, and the B50 value at 90 ° and the B50 value at 270 ° are exactly the same, while the B50L and B50C are exactly the same. It may not be.
  • the non-oriented electrical steel sheet which is an example of the electrical steel sheet used for the laminated core, the following equations (2) and (3) are satisfied by using the average value of B50D1 and B50D2 and the average value of B50L and B50C. .. (B50D1 + B50D2) / 2> 1.7T ... (2) (B50D1 + B50D2) / 2> (B50L + B50C) / 2 ... (3)
  • the anisotropy of the magnetic flux density is higher than that of the equation (3) as shown in the following equation (4).
  • the anisotropy of the magnetic flux density is higher as shown in the following equation (5).
  • the average value of B50D1 and B50D2 is 1.8T or more.
  • 45 ° is a theoretical value, and it may not be easy to match it with 45 ° in actual manufacturing. Therefore, it is assumed that the value does not exactly match 45 °. This also applies to the 0 °, 90 °, 135 °, 180 °, 225 °, 270 °, and 315 °.
  • the magnetic flux density can be measured by cutting out a 55 mm square sample from the rolling direction such as 45 ° and 0 ° and using a single plate magnetic measuring device.
  • ⁇ Manufacturing method An example of a method for manufacturing a non-oriented electrical steel sheet, which is an example of an electromagnetic steel sheet used for a laminated core, will be described.
  • a non-directional electromagnetic steel sheet which is an example of an electromagnetic steel sheet used for a laminated core
  • hot rolling, cold rolling (first cold rolling), intermediate annealing (first annealing), Skin pass rolling (second cold rolling), finish annealing (third annealing), strain relief annealing (second annealing), and the like are performed.
  • the steel material is heated and hot-rolled.
  • the steel material is, for example, a slab manufactured by ordinary continuous casting.
  • Rough rolling and finish rolling of hot rolling are performed at a temperature in the ⁇ region (Ar1 temperature or higher). That is, hot rolling is performed so that the finishing temperature of the finish rolling is Ar1 temperature or higher, the winding temperature is more than 250 ° C., and the winding temperature is 600 ° C. or lower.
  • the structure is refined by transforming austenite to ferrite by subsequent cooling. If cold rolling is subsequently performed in the finely divided state, overhang recrystallization (hereinafter referred to as bulging) is likely to occur, so that it is possible to easily grow ⁇ 100 ⁇ crystal grains that are normally difficult to grow.
  • the temperature (finishing temperature) when passing through the final pass of finish rolling is Ar1 temperature or more, and the winding temperature is high.
  • the temperature is over 250 ° C and 600 ° C or less.
  • the crystal structure is refined by transforming austenite to ferrite. By refining the crystal structure in this way, it is possible to facilitate the occurrence of bulging through the subsequent cold rolling and intermediate annealing.
  • the hot-rolled sheet is wound without annealing, pickled, and then cold-rolled on the hot-rolled steel sheet.
  • the rolling reduction is preferably 80% to 95%. If the reduction rate is less than 80%, bulging is less likely to occur. If the rolling reduction ratio exceeds 95%, ⁇ 100 ⁇ crystal grains are likely to grow due to subsequent bulging, but the hot-rolled steel sheet must be thickened, which makes it difficult to wind the hot-rolled steel sheet and makes it difficult to operate. It will be easier.
  • the rolling reduction of cold rolling is more preferably 86% or more. When the rolling reduction of cold rolling is 86% or more, bulging is less likely to occur.
  • intermediate annealing is subsequently performed.
  • intermediate annealing is performed at a temperature that does not transform into austenite. That is, it is preferable that the intermediate annealing temperature is lower than the Ac1 temperature. By performing the intermediate annealing in this way, bulging occurs, and ⁇ 100 ⁇ crystal grains are likely to grow.
  • the intermediate annealing time is preferably 5 to 60 seconds.
  • the rolling reduction of skin pass rolling is preferably 5% to 25%. If the reduction rate is less than 5%, the amount of strain is too small, so that SIBM does not occur in the subsequent annealing, and the ⁇ 100 ⁇ ⁇ 011> crystal grains do not become large. On the other hand, when the reduction rate exceeds 25%, the amount of strain becomes too large, and recrystallized nucleation (hereinafter referred to as Nucleation) in which new crystal grains are generated from the ⁇ 111 ⁇ ⁇ 112> crystal grains occurs. In this nucleation, most of the grains produced are ⁇ 111 ⁇ ⁇ 112> crystal grains, so that the magnetic characteristics deteriorate.
  • finish annealing is performed to release distortion and improve workability.
  • the finish annealing is set to a temperature at which it does not transform into austenite, and the finish annealing temperature is set to less than the Ac1 temperature.
  • the time for the temperature to reach 600 ° C. to Ac1 temperature at the time of finish annealing is set to 1200 seconds or less. If this annealing time is too short, most of the distortion created by the skin pass remains, and warpage occurs when punching out complicated shapes. On the other hand, if the annealing time is too long, the crystal grains become too coarse, the sagging becomes large at the time of punching, and the punching accuracy cannot be obtained.
  • the non-oriented electrical steel sheet is molded to obtain the desired steel member. Then, in order to remove the strain and the like generated by the forming process (for example, punching) of the steel member made of the non-oriented electrical steel sheet, the steel member is subjected to strain relief annealing.
  • the strain-removing annealing temperature is set to, for example, about 800 ° C., and the strain-removing annealing time is about 2 hours. And.
  • the magnetic properties can be improved by strain relief annealing.
  • the finish rolling is mainly performed in the hot rolling process at Ar1 temperature or higher to perform finish rolling in the above (1).
  • the high B50 of the formula () and the excellent anisotropy of the formula (2) can be obtained.
  • the reduction rate is set to about 85% to achieve the above-mentioned equation (3), and in the skin pass rolling process, the reduction rate is set to about 10% to obtain the better anisotropy of the above equation (4). Is obtained.
  • the Ar1 temperature is obtained from the change in thermal expansion of the steel material (steel plate) being cooled at an average cooling rate of 1 ° C./sec. Further, in the present embodiment, the Ac1 temperature is obtained from the change in thermal expansion of the steel material (steel plate) being heated at an average heating rate of 1 ° C./sec.
  • a steel member made of a non-oriented electrical steel sheet can be manufactured.
  • non-oriented electrical steel sheet which is an example of the electrical steel sheet used for the laminated core
  • the non-oriented electrical steel sheet will be specifically described with reference to examples.
  • the examples shown below are merely examples of non-oriented electrical steel sheets, and the non-oriented electrical steel sheets are not limited to the following examples.
  • the scale was removed from the hot-rolled steel sheet by pickling, and the hot-rolled steel sheet was rolled at the rolling reduction ratio after cold rolling shown in Table 1. Then, intermediate annealing was performed at 700 ° C. for 30 seconds in a non-oxidizing atmosphere. Then, it was rolled by the second cold rolling (skin pass rolling) reduction ratio shown in Table 1.
  • the scale was removed from the hot-rolled steel sheet by pickling, and cold rolling was performed until the sheet thickness became 0.385 mm. Then, intermediate annealing was performed in a non-oxidizing atmosphere, and the temperature of intermediate annealing was controlled so that the recrystallization rate was 85%. Then, the second cold rolling (skin pass rolling) was performed until the plate thickness became 0.35 mm.
  • the second cold rolling skin pass rolling
  • finish annealing was performed at 800 ° C. for 30 seconds to prepare a 55 mm square sample by shearing, and then at 800 ° C. for 2 hours.
  • Strain removal annealing was performed, and the magnetic flux density B50 and the iron loss W10 / 400 were measured.
  • the magnetic flux density B50 was measured in the same procedure as in the first embodiment.
  • the iron loss W10 / 400 was measured as an energy loss (W / kg) generated in the sample when an alternating magnetic field of 400 Hz was applied so that the maximum magnetic flux density was 1.0 T.
  • the iron loss was taken as the average value of the results measured at 0 °, 45 °, 90 °, and 135 ° with respect to the rolling direction.
  • No. 201-No. All 214 were invention examples, and all had good magnetic characteristics.
  • No. 202-No. 204 is No. 201
  • the magnetic flux density B50 is higher than that of 214
  • No. 205-No. 214 is No. 201-No.
  • the iron loss W10 / 400 was lower than that of 204.
  • the electrical steel sheet shall be the non-oriented electrical steel sheet described in the section (Electrical steel sheet used for laminated core).
  • the angle between the direction inclined by 45 ° from the rolling direction and the direction inclined by 135 ° from the rolling direction with the rolling direction are collectively referred to as the two directions in which the smaller angle is 45 °.
  • the 45 ° is expressed assuming that the angle in both the clockwise and counterclockwise directions has a positive value.
  • the clockwise direction is the negative direction and the counterclockwise direction is the positive direction
  • the two directions in which the smaller angle of the rolling direction is 45 ° are the angles formed with the rolling direction.
  • the direction inclined by ⁇ ° from the rolling direction is referred to as a direction in which the angle formed with the rolling direction is ⁇ °, if necessary.
  • the direction inclined by ⁇ ° from the rolling direction and the direction formed by the angle formed with the rolling direction by ⁇ ° have the same meaning. Further, in the following description, the fact that the length, direction, position, etc.
  • the XYZ coordinates indicate the relationship of orientation in each figure.
  • the symbol with ⁇ in ⁇ indicates the direction from the back side to the front side of the paper.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of the appearance configuration of the laminated core 100.
  • "" shown side by side in the Z-axis direction means that what is shown is continuously and repeatedly arranged in the negative direction of the Z-axis (this also applies to other figures). It is the same).
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of arrangement of electrical steel sheets in each layer of the laminated core 100.
  • FIG. 2A is a diagram showing an example of the arrangement of the odd-numbered electrical steel sheets from the top (counting from the positive direction side of the Z axis).
  • FIG. 2B is a diagram showing an example of arrangement of even-numbered electrical steel sheets from the top.
  • the laminated core 100 has a plurality of E-type electrical steel sheets 110 and a plurality of I-type electrical steel sheets 120.
  • the laminated core 100 has three legs 210a to 210c arranged with an interval in the Y-axis direction with the X-axis direction in the longitudinal direction (extension direction), and the Y-axis direction in the longitudinal direction (extension direction). It has two joint iron portions 220a to 220b which are arranged at intervals in the X-axis direction. One of the two joint iron portions 220a to 220b is arranged at one end of the three leg portions 210a to 210c in the longitudinal direction (X-axis direction).
  • the other of the two joint iron portions 220a to 220b is arranged at the other end of the three leg portions 210a to 210c in the longitudinal direction (X-axis direction).
  • the three leg portions 210a to 210c and the two joint iron portions 220a to 220b are magnetically coupled.
  • the shape of the plate surface in the same layer of the laminated core 100 is generally a day shape (square eight shape, which is a combination of E and I). squarish eight shape).
  • the E-type electrical steel sheet 110 constitutes one of the three leg portions 210a to 210c of the laminated core 100 and the two joint iron portions 220a to 220b of the laminated core 100.
  • the three leg portions 210a to 210c formed by the E-type electrical steel sheet 110 and the joint iron portions 220a to 220b formed by the E-type electrical steel sheet 110 are formed by being integrally cut out as described later. There are no boundaries to be described later.
  • the I-type electrical steel sheet 120 constitutes one of the two joint iron portions 220a to 220b of the laminated core 100.
  • the joint iron portions 220a to 220b formed by the I-type electrical steel sheet 120 and the three leg portions 210a to 210c formed by the E-type electrical steel sheet 110 have a boundary due to the combination of E and I.
  • What are the thickness portions at the tips of the three legs 210a to 210c formed by the E-type electrical steel sheets 110 arranged in the same layer and the plate thickness portions of the joint iron portions 220a to 220b formed by the I-type electrical steel sheets 120 ? It is more preferable that they are in contact with each other.
  • the direction in which the E-type electrical steel sheet 110 has the best magnetic characteristics is the longitudinal direction (X-axis direction) of the three legs 210a to 210c formed by the E-type electrical steel sheet 110 and the E-type electrical steel sheet 110. It coincides with the two directions of the joint iron portions 220a to 220b in the longitudinal direction (Y-axis direction).
  • the direction in which the magnetic properties of the I-type electrical steel sheet 120 are most excellent coincides with the longitudinal direction (Y-axis direction) of the joint iron portions 220a to 220b formed by the I-type electrical steel sheet 120.
  • the direction in which the magnetic characteristics are the best is referred to as an easy magnetization direction, if necessary.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a method of cutting out an E-type electrical steel sheet 110 and an I-type electrical steel sheet 120 from an electromagnetic steel sheet rewound from a coiled state.
  • the electromagnetic steel sheet unwound from the coiled state is simply referred to as an electromagnetic steel strip, if necessary.
  • the legs 210a to 210c and the joint iron portions 220a to 220b corresponding to the cut out electromagnetic steel sheets are also shown.
  • the virtual line 310 indicated by the alternate long and short dash line indicates the rolling direction of the electrical steel strip (hereinafter, also referred to as the rolling direction 310).
  • the virtual lines 320a to 320b shown by the broken lines indicate the easy magnetization directions of the electrical steel strip (hereinafter, also referred to as easy magnetization directions 320a to 320b).
  • all the directions parallel to the virtual line 310 are the rolling directions of the electromagnetic steel strips
  • all the directions parallel to the virtual lines 320a to 320b are the directions in which the electromagnetic steel strips are easily magnetized.
  • the two directions in which the angle formed with the rolling direction 310 is 45 ° are the easy magnetization directions.
  • the angle formed by the rolling direction 310 here is a positive value in both the direction from the X-axis to the Y-axis (counterclockwise direction toward the paper surface) and the angle from the Y-axis to the X-axis. The angle of. Further, the angle formed by the two directions is the smaller angle of the angles.
  • the longitudinal direction of the three legs 210a to 210c formed by the E-shaped electromagnetic steel plate 110 is set to the easy magnetization direction 320a of the two easy magnetization directions 320a to 320b of the electrical steel strip.
  • the longitudinal direction of the joint iron portions 220a to 220b formed by the E-shaped electromagnetic steel plate 110 coincides with that of the other easy-to-magnetize direction 320b of the two easy-to-magnetize directions 320a to 320b of the electrical steel strip.
  • the regions 330a to 330b constituting the E-shaped electromagnetic steel plate 110 are cut out from the electrical steel strip.
  • the solid line indicates the cutout position.
  • the longitudinal direction of the legs 210a to 210c and one of the easy magnetization directions 320a do not exactly match, or the longitudinal direction of the joint iron portions 220a to 220b and the other easy magnetization are easy.
  • the direction 320b may not exactly match. Therefore, when the longitudinal directions of the legs 210a to 210c and the longitudinal directions of the joint iron portions 220a to 220b and the magnetization easy directions 320a to 320b coincide with each other, these two directions do not exactly match (for example). , If the deviation is within ⁇ 5 °) is also included. In the following, the same applies to the expression that the longitudinal direction of the leg portion, the joint iron portion, the region, etc., and the direction in which the magnetization is easily magnetized coincide with each other.
  • the regions 330a to 330b constituting the two E-type electrical steel sheets 110 are electromagnetically arranged so that the tips of the three legs 210a to 210c formed by the two E-type electrical steel sheets 110 are aligned with each other. Cut out from the steel strip. Cutting is realized by, for example, punching using a die, wire cutting, or the like. Further, when the regions 330a and 330b constituting the two E-shaped electromagnetic steel sheets 110 are cut out from the electrical steel strip so that the tips of the three legs 210a to 210c are aligned with each other, the two E-shaped electromagnetic steel sheets 110 are formed. The I-shaped regions 340a to 340b between the three legs 210a to 210c are also cut out.
  • the longitudinal direction of the I-shaped region 340a to 340b coincides with the easy magnetization direction 320a of one of the two easy magnetization directions 320a to 320b of the electrical steel strip. Therefore, in the present embodiment, the I-type electrical steel sheet 120 is formed using the I-type regions 340a to 340b.
  • the two legs 210a to 210b and 210b to 210c adjacent to each other are spaced apart from each other by the I-type electromagnetic steel plate 120.
  • the length is the same as the length in the width direction (Y-axis direction)
  • processing for adjusting the length in the Y-axis direction of the I-shaped regions 340a to 340b becomes unnecessary.
  • the lengths of the three legs 210a to 210c formed by the E-type electromagnetic steel plate 110 in the longitudinal direction (X-axis direction) are the same as the lengths of the I-type electromagnetic steel plate 120 in the longitudinal direction (X-axis direction).
  • the longitudinal region of the I-shaped electromagnetic steel plate 120 can be determined by cutting the I-shaped regions 340a to 340b at the center position in the longitudinal direction (X-axis direction). As described above, by using the region between the three legs 210a to 210c formed by the E-type electrical steel plate 110 as the I-type electrical steel plate 120, the E-type of the region of the electrical steel strip can be obtained. It is possible to reduce the area where neither the electrical steel sheet 110 nor the I-type electrical steel sheet 120 is formed.
  • the distances (in the Y-axis direction) of the two legs 210a to 210b and 210b to 210c adjacent to each other are the I-type electromagnetic steel plate 120.
  • the length in the width direction (Y-axis direction) is the same, and the length in the longitudinal direction (X-axis direction) of the three legs 210a to 210c formed by the E-type electromagnetic steel plate 110 is the I-type electromagnetic steel plate. It is assumed that the length is the same as the length in the longitudinal direction (X-axis direction) of 120.
  • the regions 330a to 330b constituting the two E-shaped electromagnetic steel plates 110 are cut out from the electrical steel strip so that the tips of the three legs 210a to 210c are aligned with each other, and between the three legs 210a to 210c.
  • the I-shaped regions 340a to 340b are cut out from the electrical steel strip so that the tips of the three legs 210a to 210c are aligned with each other, and between the three legs 210a to 210c.
  • two E-type electrical steel sheets 110 and two I-type electrical steel sheets 120 are formed.
  • the region between the three legs 210a to 210c formed by the E-type electrical steel sheet 110 can be used as the I-type electrical steel sheet 120 without waste.
  • FIG. 3 shows only a state in which two E-type electrical steel sheets 110 and two I-type electrical steel sheets 120 are cut out.
  • a large number of E-type electrical steel sheets 110 and I-type electrical steel sheets 120 can be cut out from the electrical steel strip.
  • I-type electrical steel sheet protrudes from the region between the two legs 210a to 210b and 210b to 210c adjacent to each other among the three leg portions 210a to 210c formed by the E-type electrical steel sheet
  • I The electrical steel sheet of the mold is cut out from a region different from the region of the electrical steel strip.
  • the layer obtained by combining the (one) E-type electrical steel sheet 110 and the (one) I-type electrical steel sheet 120 obtained as described above to form a day-shaped layer as a whole is formed into a day-shaped layer.
  • the laminated core 100 is formed by stacking the contours so that the contours match each other.
  • the E-type electrical steel sheet 110 and the I-type electrical steel sheet 120 are combined so that the directions in which the tips of the legs 210a to 210c formed by the E-type electrical steel sheet 110 are oriented alternately are opposite to each other by 180 °. .. In the examples shown in FIGS.
  • the tips of the legs 210a to 210c formed by the E-shaped electrical steel sheet 110 face the positive direction side of the X-axis, and are even-numbered from the top.
  • the tips of the legs 210a to 210c formed by the E-shaped electromagnetic steel plate 110 face the negative direction side of the X-axis.
  • one layer (single layer) in which one E-type electrical steel sheet 110 and one I-type electrical steel sheet 120 are combined is formed on the legs 210a to 210c of the E-type electrical steel sheet 110. They may be laminated so that the directions in which the tips face are alternately opposite to each other by 180 °.
  • this laminating method with a single layer does not require a structure for laminating the electromagnetic steel sheets without changing the orientation, so that the manufacturing equipment can be simplified.
  • the first laminated body in which the above-mentioned layers are laminated in a plurality of layers in the direction in which the tips of the legs 210a to 210c of the E-type electrical steel sheet 110 face, and the above-mentioned layers are the E-type electromagnetic steel sheets.
  • a plurality of layers and a second laminated body laminated so that the directions in which the tips of the legs 210a to 210c of the steel plate 110 face are opposite to each other by 180 ° may be alternately laminated. Applying this multi-layer stacking method improves the efficiency of core fabrication.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of the configuration of an electric device configured by using the laminated core 100.
  • the electric device 400 is a single-phase transformer will be described as an example.
  • FIG. 4 shows the longitudinal direction (Y-axis direction) and the stacking direction (Z-axis direction) of the joint iron portions 220a to 220b of the laminated core 100 at the center of the leg portions 210a to 210c of the laminated core 100 in the longitudinal direction (X-axis direction). ), The cross section when the laminated core 100 is cut is shown.
  • a part of the configuration of the electric device 400 is simplified or omitted.
  • the electrical device 400 has a laminated core 100, a primary coil 410, and a secondary coil 420.
  • An input voltage (excitation voltage) is applied to both ends of the primary coil 410.
  • An output voltage corresponding to the turns ratio of the primary coil 410 and the secondary coil 420 is output to both ends of the secondary coil 420.
  • the excitation frequency of the electric device 400 may be a commercial frequency or a frequency higher than the commercial frequency (for example, a frequency in the range of 100 Hz or more and less than 10 kHz).
  • the primary coil 410 is arranged so as to orbit the central leg 210b (side surface) of the three legs 210a to 210c of the laminated core 100.
  • the primary coil 410 is electrically isolated from the laminated core 100 and the secondary coil 420.
  • the secondary coil 420 is arranged outside the primary coil 410 so as to orbit the central leg (side surface) of the three legs of the laminated core 100.
  • the secondary coil 420 is electrically isolated from the laminated core 100 and the primary coil 410.
  • the total value of the thickness of the primary coil 410 and the thickness of the secondary coil 420 is the sum of the three legs 210a to 210c of the laminated core 100 of the two legs 210a to 210b and 210b to 210c adjacent to each other (in the Y-axis direction). ) Less than the interval.
  • the primary coil 410 and the secondary coil 420 are manufactured. Then, as shown in FIG. 4, the primary coil 410 and the secondary coil 420 are arranged. Specifically, the primary coil 410 and the secondary coil 420 are arranged so that the primary coil 410 and the secondary coil 420 are coaxial with the primary coil 410 relatively inside and the secondary coil 420 relatively outside. ..
  • the central leg 210b of the E-type electrical steel sheet 110 is hollowed out of the primary coil 410 so that the directions of the tips of the legs 210a to 210c of the E-type electrical steel sheet 110 are alternately opposite by 180 °.
  • the electromagnetic steel plate 120 of the above is arranged. By arranging the E-type electrical steel sheet 110 and the I-type electrical steel sheet 120 as described above, the primary coil 410 and the secondary coil 420 are arranged on the central leg of the E-type electrical steel sheet 110.
  • the laminated core 100 in the state is configured.
  • the electric wires constituting the primary coil 410 and the secondary coil 420 are wound around the two legs 210a to 210b, which are adjacent to each other among the three legs 210a to 210c of the laminated core 100, for each winding. It is not necessary to pass through the region between 210b and 210c. Therefore, the primary coil 410 and the secondary coil 420 can be easily configured.
  • the laminated core 100 configured as described above is fixed by a known method.
  • the laminated core 100 is fixed by attaching a case in a state of being electrically insulated from the laminated core 100 so as to cover the side surface of the laminated core 100 (the surface where the thick portion of the electromagnetic steel plate is exposed). be able to.
  • through holes penetrating in the stacking direction are formed at the four corners of the plate surface of the laminated core 100, and bolts are passed through the through holes in a state of being electrically insulated from the laminated core 100 to tighten the bolts.
  • the laminated core 100 can be fixed.
  • the laminated core 100 may be caulked to fix the laminated core 100.
  • the side surface of the laminated core 100 may be welded to fix the laminated core 100.
  • the electric device 400 may be impregnated with an insulating material such as varnish. Further, as described in the section (Electromagnetic steel plate used for the laminated core), strain removal annealing is performed on the laminated core 100.
  • the longitudinal direction (X-axis direction) of the three legs 210a to 210c formed by the E-shaped electromagnetic steel plate 110 and the joint iron portions 220a to 220b formed by the E-shaped electromagnetic steel plate 110 Two directions with the longitudinal direction (Y-axis direction) coincide with any of the easy-to-magnetize directions 320a to 320b (in the examples shown in FIGS. 1 to 3), the easy-to-magnetize directions 320a or 320b, and type I electromagnetic waves.
  • the longitudinal direction (Y-axis direction) of the joint iron portions 220a to 220b formed by the steel plate 120 coincides with any of the easy magnetization directions 320a to 320b (in the example shown in FIGS.
  • the easy magnetization direction 320a the easy magnetization direction 320a).
  • an E-type electromagnetic steel plate 110 and an I-type electromagnetic steel plate 120 are formed.
  • the longitudinal direction of the legs 210a to 210c coincides with any of the easy magnetization directions 320a to 320b (the easy magnetization direction 320a in the examples shown in FIGS. 1 to 3), and the joint iron portions 220a to 220b.
  • the E-type electrical steel sheet 110 and the I-type electrical steel sheet 120 so that the longitudinal direction coincides with any of the easy-to-magnetize directions 320a to 320b (the easy-to-magnetize direction 320a or 320b in the examples shown in FIGS. 1 to 3). Are combined to form a laminated core 100. Therefore, it is possible to realize the laminated core 100 and the electric device 400 that effectively utilize the characteristics of the non-oriented electrical steel sheet described in the section (Electromagnetic steel sheet used for the laminated core).
  • the E-type electrical steel sheet 110 and the I-type electrical steel sheet 120 are arranged so that the directions of the tips of the legs 210a to 210c formed by the E-type electrical steel sheet 110 are alternately opposite to each other by 180 °.
  • the case of combining the above was described as an example. In this way, the boundaries between the E-type electrical steel sheet 110 and the I-type electrical steel sheet 120 can be prevented from lining up in the stacking direction. Therefore, it is preferable because it is possible to reduce iron loss and growl of the laminated core 100. However, it is not always necessary to do this.
  • the E-type electrical steel sheet 110 and the I-type electrical steel sheet 120 may be combined so that the tips of the E-type electrical steel sheet 110 face in the same direction.
  • the distance between the E-type electrical steel sheet 110 and the I-type electrical steel sheet 120 arranged in the same layer is short, and the E-type electrical steel sheet arranged in the same layer is preferable.
  • the plate thickness portions at the tips of the three leg portions 210a to 210c formed by 110 are in contact with the plate thickness portions of the joint iron portions 220a to 220b formed by the I-type electromagnetic steel plate 120.
  • the thick portions of the tips of the three legs 210a to 210c formed by the E-type electrical steel sheets 110 arranged in the same layer and the I-type electrical steel sheets 120 are formed.
  • a gap may be provided between the joint iron portions 220a to 220b and the plate thickness portion, or an insulating material may be arranged.
  • the electric device 400 is a single-phase transformer
  • the electric device 400 is not limited to a single-phase transformer as long as it is an electric device having a laminated core 100 and a coil arranged so as to orbit the laminated core 100.
  • the electrical device 400 may be a single-phase current transformer, a single-phase transformer, a reactor, a choke core, or another inductor.
  • the power source for driving the electric device 400 is not limited to the single-phase power source, and may be, for example, a three-phase power source.
  • the single phase is replaced by the three phases.
  • the coil is provided individually for each phase.
  • a coil may be arranged so as to orbit each of the three legs 210a to 210c of the laminated core 100 to form an inner iron type electric device.
  • the laminated core is an EI core
  • the laminated core is an EE core
  • the electromagnetic steel sheets constituting the laminated core are mainly different between the present embodiment and the first embodiment. Therefore, in the description of the present embodiment, detailed description of the same parts as those of the first embodiment will be omitted by adding the same reference numerals as those given in FIGS. 1 to 4.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of the appearance configuration of the laminated core 500.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of arrangement of electrical steel sheets in each layer of the laminated core 500.
  • the laminated core 500 has a plurality of E-type electrical steel sheets 510.
  • the laminated core 500 has three legs 610a to 610c arranged with an interval in the Y-axis direction with the X-axis direction in the longitudinal direction, and three legs 610a to 610c arranged with an interval in the Y-axis direction, and has an interval in the X-axis direction with the Y-axis direction in the longitudinal direction. It has two joint iron portions 620a to 620b, which are arranged in the same direction.
  • One of the two joint iron portions 620a to 620b is arranged at one end of the three leg portions 610a to 610c in the longitudinal direction (X-axis direction).
  • the other of the two joint iron portions 620a to 620b is arranged at the other end of the three leg portions 610a to 610c in the longitudinal direction (X-axis direction).
  • the three leg portions 610a to 610c and the two joint iron portions 620a to 620b are magnetically coupled.
  • the shape of the plate surface in the same layer of the laminated core 500 is generally a day shape in which two Es are combined.
  • the E-type electrical steel sheet 510 has half of the regions of the three legs 610a to 610c of the laminated core 500 in the longitudinal direction (X-axis direction) of the legs and the two joint iron portions 620a to 620b of the laminated core 500. Consists of one of them. That is, the length in the longitudinal direction of the three legs 610a to 610c formed by the E-type electrical steel sheet 510 is half the length in the longitudinal direction of the three legs 610a to 610c of the laminated core 500. Further, as shown in FIGS. 5 and 6, there is a boundary between the three leg portions 610a to 610c formed by the E-type electrical steel sheet 510 and the joint iron portions 620a to 620b formed by the E-type electrical steel sheet 110. Absent.
  • FIG. 5 there is a boundary at the position of the tip of the three legs 610a to 610c formed by the E-type electrical steel sheet 510. That is, there is a boundary at the center position in the longitudinal direction (X-axis direction) of the legs 610a to 610c of the laminated core 500. It is preferable that the distance between the tips of the three legs 610a to 610c of the E-type electrical steel sheet 510 arranged in the same layer is short. It is more preferable that the thick portions at the tips of the three legs 610a to 610c formed by the E-type electrical steel sheets 510 arranged in the same layer are in contact with each other.
  • a gap may be provided between the thick portions at the tips of the three legs 610a to 610c formed by the E-shaped electromagnetic steel sheets 510 arranged in the same layer. Insulation material may be placed.
  • the easy magnetization direction of the E-type electrical steel sheet 510 is the longitudinal direction (X-axis direction) of the three legs 610a to 610c formed by the E-type electrical steel sheet 510 and the joint iron portion formed by the E-type electrical steel sheet 110. It coincides with the two directions of 620a to 620b in the longitudinal direction (Y-axis direction).
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of a method of cutting out an E-shaped electromagnetic steel plate 510 from an electromagnetic steel strip.
  • the virtual line 710 shown by the alternate long and short dash line indicates the rolling direction of the electrical steel strip (hereinafter, also referred to as the rolling direction 710).
  • the virtual lines 720a to 720b shown by the broken lines indicate the easy magnetization directions of the electrical steel strip (hereinafter, also referred to as easy magnetization directions 720a to 720b).
  • all the directions parallel to the virtual line 710 are the rolling directions of the electromagnetic steel strips, and all the directions parallel to the virtual lines 720a to 720b are the directions in which the electromagnetic steel strips are easily magnetized.
  • the legs 610a to 610c and the joint iron portions 620a to 620b corresponding to the cut out electromagnetic steel sheets are also shown.
  • the two directions in which the angle formed with the rolling direction 710 is 45 ° are the easy magnetization directions.
  • the longitudinal direction of the three legs 610a to 610c formed by the E-shaped electromagnetic steel plate 510 is set to the easy magnetization direction 720a of one of the two easy magnetization directions 720a to 720b of the electrical steel strip. So that the longitudinal directions of the joint iron portions 620a to 620b formed by the E-shaped electromagnetic steel plate 510 coincide with each other in the easy magnetization direction 720b of the two easy magnetization directions 720a to 720b of the electrical steel strip.
  • regions 730a to 730e constituting the E-shaped electromagnetic steel plate 510 are cut out from the electrical steel strip.
  • the solid line indicates the cutout position. For convenience of notation, in FIG. 7, a part of the regions 730d to 730e constituting the E-type electrical steel sheet 510 is not shown.
  • the E-type electrical steel sheet 510 is Areas 730a to 730e constituting the E-type electromagnetic steel plate 510 are made of electrical steel so that the legs located at one end of the three legs 610a to 610c formed by another E-type electromagnetic steel plate 510 are located. Cut out from the band.
  • the region between the three legs 610a to 610c formed by the E-type electrical steel sheet 510 is formed by the three legs formed by the E-type electrical steel sheet 510 different from the E-type electrical steel sheet 510. By using it as a leg portion at one end of the portions 610a to 610c, it is possible to reduce the region of the electrical steel strip that does not become the E-type electrical steel plate 510.
  • the two legs 610a to 610b and 610b to 610c adjacent to each other are spaced apart from each other (in the Y-axis direction) by the E-shaped electromagnetic steel plate 510. If the widths (lengths in the Y-axis direction) of the legs 610a and 610c that are not located in the center of the three legs 610a to 610c are the same, the three legs 610a formed by the E-shaped electromagnetic steel plate 510 No processing is required to adjust the widths of the legs 610a and 610c that are not located in the center of the 610c.
  • the region between the three legs 610a to 610c formed by the E-type electrical steel sheet 510 is the three legs 610a to 610c of the E-type electrical steel sheet 510 different from the E-type electrical steel sheet 510. It can be used as a leg at one end without waste.
  • FIG. 7 shows only the appearance of cutting out five E-type electromagnetic steel sheets 510, but by arranging the regions 730a to 730e shown in FIG. 7 continuously, a large number of E-type electromagnetic steel sheets 510 can be made of electrical steel. Can be cut out from the obi. It is preferable to cut through the E-type electrical steel sheet 510 as shown in FIG. 7 because the region that does not become the E-type electrical steel sheet 510 can be reduced. However, it is not always necessary to cut out the E-type electrical steel sheet 510 as shown in FIG.
  • the legs 610a and 610c that are not located in the center of the three legs 610a to 610c formed of the E-type electrical steel sheet are adjacent to each other among the three legs 610a to 610c formed by the E-type electrical steel sheet.
  • the two legs 610a to 610b and 610b that are adjacent to each other among the three legs 610a to 610c formed by the E-shaped electrical steel sheet The region between 610c is not used for an E-type electrical steel sheet other than the E-type electrical steel sheet.
  • the two E-shaped electrical steel sheets 510 obtained as described above are combined so that the tips of the legs 610a to 610c of the electrical steel sheet 510 face each other to form a day-shaped layer as a whole.
  • the laminated core 500 is formed by stacking the U-shaped contours so as to match each other.
  • the electric device configured by using the laminated core 500 is realized by using the laminated core 500 of the present embodiment instead of the laminated core 100 of the electric device 400 of the first embodiment.
  • a plurality of Es are provided so that the length in the laminated direction (height direction, Z-axis direction) is the same as the length in the laminated direction of the laminated core 500.
  • Two sets of electrical steel sheets 510 of the mold are prepared by stacking them so that their contours match each other. In the following description, the two sets of the plurality of E-type electrical steel sheets 510 stacked in this way will be referred to as an E-type electrical steel sheet group, if necessary.
  • the tips of the legs 610a to 610c of the two sets of E-type electrical steel sheet groups face.
  • the central leg portion 610b of the E-shaped electromagnetic steel plate group is inserted into the hollow portion of the primary coil 410 so that the directions are opposite to each other by 180 °. By doing so, the shape of the plate surface in the same layer becomes a day shape in which two Es are combined. Further, as described in the section (Electromagnetic steel plate used for the laminated core), strain removal annealing is performed on the laminated core 500.
  • the longitudinal direction of the leg portions 610a to 610c coincides with any of the magnetization easy directions 720a to 720b (in the example shown in FIGS.
  • the laminated core 500 is formed by combining E-type electrical steel sheets 510 so that the longitudinal direction coincides with any of the easy magnetization directions 720a to 720b (720b in the easy magnetization direction in the examples shown in FIGS. 5 to 7). .. Therefore, even if the laminated core is used as the EE core, the same effect as when the laminated core is used as the EI core can be obtained. Also in this embodiment, various modifications described in the first embodiment can be adopted.
  • the laminated core is the EI core
  • the case where the laminated core is the EE core has been described as an example.
  • the laminated core is a UI core
  • the electromagnetic steel sheets constituting the laminated core are mainly different between the present embodiment and the first to second embodiments. Therefore, in the description of the present embodiment, the same parts as those of the first to second embodiments are designated by the same reference numerals as those given in FIGS. 1 to 7, and detailed description thereof will be omitted.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of the appearance configuration of the laminated core 800.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of arrangement of electrical steel sheets in each layer of the laminated core 800.
  • FIG. 9A is a diagram showing an example of the arrangement of the odd-numbered electrical steel sheets from the top (counting from the positive direction side of the Z axis).
  • FIG. 9B is a diagram showing an example of arrangement of even-numbered electrical steel sheets from the top.
  • the legs 810a to 810b and the joint iron portions 820a to 820b corresponding to the cut out electromagnetic steel sheets are also shown.
  • the laminated core 800 has a plurality of U-shaped electrical steel sheets 810 and a plurality of I-shaped electrical steel sheets 820.
  • the laminated core 800 has two legs 910a to 910b arranged with an interval in the Y-axis direction with the X-axis direction in the longitudinal direction and an interval in the X-axis direction with the Y-axis direction in the longitudinal direction. It has two joint iron portions 920a to 920b, which are arranged in the same direction. One of the two joint iron portions 920a to 920b is arranged at one end of the two leg portions 910a to 910b in the longitudinal direction (X-axis direction).
  • the other of the two joint iron portions 920a to 920b is arranged at the other end of the two leg portions 910a to 910b in the longitudinal direction (X-axis direction).
  • the two leg portions 910a to 910b and the two joint iron portions 920a to 920b are magnetically coupled.
  • the shape of the plate surface in the same layer of the laminated core 800 is generally a mouth shape (rectangular shape) in which U and I are combined. Become.
  • the U-shaped electromagnetic steel plate 810 constitutes one of the two leg portions 910a to 910b of the laminated core 800 and the two joint iron portions 920a to 920b of the laminated core 800. There is no boundary between the two leg portions 910a to 910b formed by the U-shaped electromagnetic steel plate 810 and the joint iron portions 920a to 920b formed by the U-shaped electromagnetic steel plate 810.
  • the I-type electrical steel sheet 820 constitutes one of the two joint iron portions of the laminated core 800. There is a boundary between the joint iron portions 920a to 920b formed by the I-type electrical steel sheet 820 and the two leg portions 910a to 910b formed by the U-type electrical steel sheet 810.
  • the easy magnetization direction of the U-shaped electromagnetic steel sheet 810 is the longitudinal direction (X-axis direction) of the two legs 910a to 910b formed by the U-shaped electromagnetic steel sheet 810 and the joint iron portion formed by the U-shaped electromagnetic steel sheet 810. It coincides with the two directions of 920a to 920b in the longitudinal direction (Y-axis direction).
  • the easy magnetization direction of the I-type electrical steel sheet 820 coincides with the longitudinal direction (Y-axis direction) of the joint iron portions 920a to 920b formed by the I-type electrical steel sheet 820.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of a method of cutting out a U-shaped electromagnetic steel plate 810 and an I-shaped electromagnetic steel plate 820 from an electromagnetic steel strip.
  • the virtual line 1010 shown by the one-point chain line indicates the rolling direction of the electrical steel strip (hereinafter, also referred to as the rolling direction 1010).
  • the virtual lines 1020a to 1020b shown by the broken lines indicate the easy magnetization directions of the electrical steel strip (hereinafter, also referred to as easy magnetization directions 1020a to 1020b).
  • all the directions parallel to the virtual line 1010 are the rolling directions of the electromagnetic steel strips, and all the directions parallel to the virtual lines 1020a to 1020b are the directions in which the electromagnetic steel strips are easily magnetized.
  • the two directions in which the angle formed with the rolling direction 1010 is 45 ° are the easy magnetization directions.
  • the longitudinal direction of the two legs 910a to 910b formed by the U-shaped electromagnetic steel plate 810 is set to the easy magnetization direction 1020a of one of the two easy magnetization directions 1020a to 1020b of the electrical steel strip.
  • the longitudinal direction of the joint iron portions 920a to 920b formed by the U-shaped electromagnetic steel plate 810 coincides with that of the other easy magnetization direction 1020b of the two easy magnetization directions 1020a to 1020b of the electrical steel strip.
  • the regions 1030a and 1030b constituting the U-shaped electromagnetic steel plate 810 are cut out from the electrical steel strip.
  • the solid line indicates the cutout position.
  • the regions 1030a to 1030b constituting the two U-shaped electrical steel sheets 810 are electromagnetically arranged so that the tips of the two legs 910a to 910b formed by the two U-shaped electrical steel sheets 810 are aligned with each other. Cut out from the steel strip. Further, when the regions 1030a to 1030b constituting the two U-shaped electromagnetic steel sheets 810 are cut out from the electromagnetic steel strip so that the tips of the two legs 910a to 910b are aligned with each other, the two U-shaped electromagnetic steel sheets 810 are formed. A type I region 1040 between the two legs 910a-910b is also cut out.
  • the longitudinal direction of the I-shaped region 1040 coincides with the easy magnetization direction 1020a of one of the two easy magnetization directions 1020a to 1020b of the electrical steel strip. Therefore, in the present embodiment, the I-type electrical steel sheet 820 is formed by using the I-type region 1040.
  • the distance (in the Y-axis direction) between the two legs 910a to 910b formed by the U-shaped electrical steel sheet 810 is twice the length in the width direction (Y-axis direction) of the I-shaped electrical steel sheet 820.
  • the width direction region of the I-shaped electromagnetic steel sheet 820 can be determined.
  • the lengths of the two legs 910a to 910b formed by the U-shaped electromagnetic steel plate 810 in the longitudinal direction (X-axis direction) are the same as the lengths of the I-shaped electromagnetic steel plate 820 in the longitudinal direction (X-axis direction).
  • the longitudinal region of the I-shaped electromagnetic steel plate 820 can be determined by cutting the I-shaped region 1040 at the central position in the longitudinal direction (X-axis direction). As described above, by utilizing the region between the two legs 910a to 910b formed by the U-shaped electrical steel plate 810 as the I-type electrical steel plate 820, the U-shaped steel strip region of the region of the electrical steel strip is formed. It is possible to reduce the area where neither the electrical steel sheet 810 nor the I-type electrical steel sheet 820 is formed.
  • the distance (in the Y-axis direction) between the two legs 910a to 910b formed by the U-shaped electromagnetic steel plate 810 is twice the length in the width direction (Y-axis direction) of the I-shaped electromagnetic steel plate 820, and , The length of the two legs 910a to 910b formed by the U-shaped electromagnetic steel plate 810 in the longitudinal direction (X-axis direction) is the same as the length of the I-shaped electromagnetic steel plate 820 in the longitudinal direction (X-axis direction). And.
  • the regions 1030a to 1030b constituting the two U-shaped electromagnetic steel sheets 810 are cut out from the electrical steel strip so that the tips of the two legs 910a to 910b are aligned with each other, and between the two legs 910a to 910b.
  • the I-shaped region 1040 By cutting the I-shaped region 1040 into four at the center positions in the longitudinal direction (X-axis direction) and the width direction (Y-axis direction), two U-shaped electrical steel sheets 810 are formed, and the I-shaped electromagnetic steel sheet 810 is formed.
  • Four steel sheets 820 are formed.
  • the region between the two legs 910a to 910b formed by the U-shaped electrical steel sheet 810 can be used as the I-type electrical steel sheet 820 without waste.
  • FIG. 10 shows only a state in which two U-shaped electrical steel sheets 810 are cut out and four I-type electrical steel sheets 820 are cut out.
  • regions 1030a to 1030b shown in FIG. 10 continuously, a large number of U-shaped electromagnetic steel sheets 810 and I-shaped electromagnetic steel sheets 820 can be cut out from the electrical steel strip.
  • the I-type electromagnetic steel plate protrudes from the region between the two legs 910a to 910b formed by the U-type electrical steel plate, the I-type electrical steel plate is in a region different from the region of the electrical steel strip. Cut out from.
  • the layer obtained by combining the (one) U-shaped electrical steel sheet 810 and the (one) I-shaped electrical steel sheet 820 obtained as described above to form a mouth-shaped layer as a whole is formed into a mouth-shaped layer.
  • the laminated core 800 is formed by stacking the contours so that the contours match each other.
  • the U-shaped electrical steel sheet 810 and the I-shaped electrical steel sheet 820 are combined so that the directions of the tips of the legs 910a to 910b formed by the U-shaped electrical steel sheet 810 are alternately opposite to each other by 180 °. .. In the examples shown in FIGS.
  • the tips of the legs 910a to 910b formed by the U-shaped electrical steel sheet 810 face the positive direction side of the X-axis, and are even-numbered from the top.
  • the tips of the legs 910a to 910b formed by the U-shaped electromagnetic steel plate 810 face the negative direction side of the X-axis.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of the configuration of an electric device configured by using the laminated core 800.
  • the electric device 1100 is a single-phase transformer
  • FIG. 11 shows the longitudinal direction (Y-axis direction) and the stacking direction of the joint iron portions 920a to 920b formed by the laminated core 800 at the center of the leg portions 910a to 910b formed by the laminated core 800 in the longitudinal direction (X-axis direction).
  • a cross section when the laminated core 800 is cut in parallel with (Z-axis direction) is shown.
  • a part of the configuration of the electric device 1100 may be simplified or omitted.
  • the electrical device 1100 has a laminated core 800, primary coils 1110a to 1110b, and secondary coils 1120a to 1120b.
  • the primary coils 1110a to 1110b are connected in series or in parallel.
  • An input voltage (excitation voltage) is applied to both ends of the primary coils 1110a to 1110b connected in series or in parallel.
  • the secondary coils 1120a to 1120b are connected in series or in parallel. At both ends of the secondary coils 1120a to 1120b connected in series or in parallel, the turns ratio of the secondary coils 1120a to 1120b connected in series or in parallel with the primary coils 1110a to 1110b connected in series or in parallel was supported.
  • the output voltage is output.
  • the primary coil 1110a is arranged so as to orbit (the side surface) of one of the two legs 910a to 910b of the laminated core 800.
  • the primary coil 1110a is electrically insulated from the laminated core 800 and the secondary coils 1120a and 1120b.
  • the primary coil 1110b is arranged so as to orbit the other leg portion 910b (side surface) of the two leg portions 910a to 910b of the laminated core 800.
  • the primary coil 1110b is electrically insulated from the laminated core 800 and the secondary coils 1120a and 1120b.
  • the secondary coil 1120a is arranged outside the primary coil 1110a so as to orbit (the side surface) of one of the two legs 910a to 910b of the laminated core 800.
  • the secondary coil 1120a is electrically insulated from the laminated core 800 and the primary coils 1110a and 1110b.
  • the secondary coil 1120b is arranged outside the primary coil 1110b so as to orbit the other leg portion 910b (side surface) of the two leg portions 910a to 910b of the laminated core 800.
  • the secondary coil 1120b is electrically insulated from the laminated core 800 and the primary coils 1110a and 1110b.
  • the total thickness of the primary coils 1110a to 1110b and the thicknesses of the secondary coils 1120a to 1120b is less than the distance (in the Y-axis direction) between the two legs of the laminated core 800.
  • the primary coils 1110a to 1110b and the secondary coils 1120a to 1120b are manufactured. Then, as shown in FIG. 11, the primary coils 1110a to 1110b and the secondary coils 1120a to 1120b are arranged. Specifically, the primary coil 1110a and the secondary coil 1120a are arranged so that the primary coil 1110a and the secondary coil 1120a are coaxial with the primary coil 1110a relatively inside and the secondary coil 1120a relatively outside. .. Similarly, the primary coil 1110b and the secondary coil 1120b are arranged so that the primary coil 1110b and the secondary coil 1120b are coaxial with the primary coil 1110b relatively inside and the secondary coil 1120b relatively outside.
  • one or the other leg portion 910a to the other leg portion 910a to be configured by the U-shaped electromagnetic steel plate 810 is formed so that the directions of the tips of the leg portions 910a to 910b formed by the U-shaped electromagnetic steel plate 810 are alternately opposite by 180 °.
  • the 910b is sequentially inserted into the hollow portions of the primary coils 1110a and 1110b, respectively, and the U-shaped electromagnetic steel plate 810 has a U-shaped electromagnetic steel plate 810 so that the shape of the plate surface is the shape of a mouth that combines U and I in the same layer.
  • the I-type electrical steel plate 820 is arranged at the tips of the constituent legs 910a to 910b.
  • the primary coil 1110a and the secondary coil 1110a and the secondary coil 1110a and the secondary coil 1110a and the secondary coil 1110a and the secondary coil 1110a and the secondary coil 1110a and the secondary coil, respectively, are formed on one and the other legs of the U-shaped electrical steel sheet 810, respectively.
  • a laminated core 800 is configured in which the coil 1120a, the primary coil 1110b, and the secondary coil 1120b are arranged. In this way, it is not necessary to pass the electric wires constituting the primary coils 1110a to 1110b and the secondary coils 1120a to 1120b through the region between the two legs 910a to 910b of the laminated core 800 for each winding.
  • the laminated core 800 can be fixed by a known method as described in the first embodiment. Further, as described in the section (Electromagnetic steel plate used for the laminated core), strain removal annealing is performed on the laminated core 800.
  • the longitudinal direction (X-axis direction) of the two leg portions 910a to 910b formed by the U-shaped electromagnetic steel plate 810 and the joint iron portions 920a to 920b formed by the U-shaped electromagnetic steel plate 810 Two directions with the longitudinal direction (Y-axis direction) coincide with any of the easy-to-magnetize directions 1020a to 1020b (the easy-to-magnetize directions 1020a or 1020b in the examples shown in FIGS. 8 to 10), and type I electromagnetic waves.
  • the longitudinal direction (Y-axis direction) of the joint iron portions 920a to 920b formed by the steel plate 820 coincides with any of the easy magnetization directions 1020a to 1020b (in the example shown in FIGS.
  • a U-shaped electromagnetic steel plate 810 and an I-shaped electromagnetic steel plate 820 are formed.
  • the longitudinal direction of the leg portions 910a to 910b coincides with any of the magnetization easy directions 1020a to 1020b (in the example shown in FIGS. 8 to 10, the magnetization easy direction 1020a), and the joint iron portions 920a to 920b.
  • the U-shaped electromagnetic steel sheet 810 and the I-shaped electrical steel sheet 820 so that the longitudinal direction coincides with any of the easily magnetized directions 1020a to 1020b (in the example shown in FIGS. 8 to 10 the easy magnetization direction 1020a or 1020b). Are combined to form a laminated core 800. Therefore, even if the laminated core is used as the UI core, the same effect as when the laminated core is used as the EI core or the EE core can be obtained.
  • the coils primary coils 1110a to 1110b and secondary coils 1120a to 1120b
  • the coil may be arranged on one leg and the coil may not be arranged on the other leg.
  • the two laminated cores 800 may be used as an outer iron type electric device. In this case, the coils are arranged in the hollow portions of the two laminated cores 800.
  • the corners of the U-shaped electrical steel sheet 810 are at right angles (bent) and are not strictly U-shaped, but such a shape is also included in the U-shaped (the U-shaped).
  • the U-shape also includes a shape in which the corners are curved (curved)). Further, also in this embodiment, various modifications described in the first to second embodiments can be adopted.
  • the configuration of the laminated core is not limited to the EI core, the EE core, and the UI core described in the first to third embodiments. It has a plurality of legs and a plurality of joint iron portions, and at the same position in the stacking direction of the electromagnetic steel sheets, at least a part of the regions of the plurality of legs and at least a part of the regions of the plurality of joint iron portions.
  • Any laminated core may be used as long as it is composed of the same (one) electromagnetic steel plate. That is, the laminated core is the same when at least a part of each of the leg portion and the joint iron portion extending orthogonally to each other at each position in the stacking direction is cut out from the same electromagnetic steel strip, for example.
  • any structure may be used as long as it is formed of an electromagnetic steel sheet that can be evaluated as having characteristics. Specifically, if the manufacturing conditions that can affect the characteristics of the electrical steel sheet, such as the rolling conditions and cooling conditions set for each equipment when manufacturing the electrical steel strips, are the same, the individual electrical steel strips are the same. It can be evaluated as having characteristics. That is, in each of the electromagnetic steel sheets, at least a part of the regions of the plurality of legs and at least a part of the regions of the plurality of joint iron portions are formed at the same position (each position) in the stacking direction of the electrical steel sheets in the laminated core. , Manufactured under the same manufacturing conditions. In this magnetic steel sheet, the magnetic property is obtained by aligning either the extension direction of the leg portion or the extension direction of the joint iron portion with one of the two directions in which the magnetic steel sheet has the best magnetic characteristics. An improved laminated core is manufactured.
  • the plurality of joint iron portions are arranged with the direction perpendicular to the extension direction of the legs as the extension direction so that a closed magnetic path is formed in the laminated core when the laminated core is excited.
  • the electromagnetic steel sheets are laminated so that the plate surfaces face each other.
  • the direction in which the main magnetic flux flows inside the laminated core when the laminated core is excited includes the extending direction of the leg portion and the extending direction of the joint iron portion.
  • E-type electrical steel sheet 110 In the first to third embodiments, two electromagnetic steel sheets (E-type electrical steel sheet 110, I-type electrical steel sheet 120, E-type electrical steel sheet 510, etc.) are used in the same layer (positions in which the stacking directions are the same).
  • the surfaces of the E-type electrical steel sheet 510, the U-type electrical steel sheet 810, and the I-type electrical steel sheet 820) facing each other are oriented in the longitudinal direction of the leg formed by at least one of the two electrical steel sheets.
  • the case where the surface is in the vertical direction (YZ plane) has been described as an example.
  • the surfaces of the two electrical steel sheets facing each other are parallel to each other, the surfaces of the two electrical steel sheets are not necessarily the longitudinal directions of the legs formed by at least one of the two electrical steel sheets. It does not have to be a plane in a direction perpendicular to (YZ plane), and may be a plane in a direction inclined with respect to the direction (for example, in FIG. 2, E-type electrical steel sheets 110 and I-type. The boundary line of the electrical steel sheet 120 may be inclined with respect to the Y axis).
  • the EE core is configured by using two sets of E-type electrical steel sheets having the same shape and size has been described as an example.
  • the lengths of the legs of the two sets of E-type electrical steel sheets may be different.
  • the laminated core may be a UU core.
  • UU core for example, two sets of U-shaped electromagnetic steel sheets in which a plurality of U-shaped electrical steel sheets 810 are stacked so that their contours match each other are prepared, and the direction in which the tips of the legs of the two sets of electrical steel sheets face is oriented. Two sets of electrical steel sheets are arranged so as to be 180 ° opposite to each other. Further, when the laminated core is used as the UI core, the lengths of the legs of the two sets of electromagnetic steel sheets may be different as in the case where the EE core is described.
  • two electromagnetic steel sheets (E-type electrical steel sheet 110, I-type electrical steel sheet 120, E-type electrical steel sheet 510, etc.) are used in the same layer (positions in which the stacking directions are the same).
  • a laminated core may be formed by combining three electromagnetic steel sheets in the same layer.
  • the coils (primary coil 410 / secondary coil 420, primary coil 1110a to 1110b / secondary coil 1120a) can be configured as described above.
  • ⁇ 1120b) is preferable because it can be easily configured.
  • the laminated core may be formed by stacking them so as to fit each other. In this case, at the same position in the stacking direction of the electromagnetic steel sheets, all regions of the plurality of legs and the plurality of joint iron portions are composed of the same (one sheet) electromagnetic steel sheets.
  • the outer shape of the plate surface in the same layer of the laminated core is a square figure eight shape and the same layer is formed by a plurality of electromagnetic steel plates, a plurality of layers forming the same layer.
  • the electromagnetic steel sheet of the above may include an electromagnetic steel sheet having a shape other than the E-type electrical steel sheet and the I-type electrical steel sheet (for example, the same layer is formed by the U-type electrical steel sheet and the T-type electrical steel sheet. May be).
  • the outer shape of the plate surface in the same layer of the laminated core is rectangular and the same layer is formed by a plurality of electrical steel sheets, the plurality of electrical steel sheets forming the same layer are formed.
  • It may include an electromagnetic steel sheet having a shape other than the U-type electrical steel sheet and the I-type electrical steel sheet (for example, the same layer may be formed by two L-type electrical steel sheets). Further, when the same layer of the laminated core is formed by a plurality of electrical steel sheets, these plurality of electrical steel sheets do not necessarily have to be cut out from the same electrical steel strip. For example, a plurality of electromagnetic steel sheets cut out from electrical steel strips (electrical steel strips having different production lots) forming different coils may form the same layer.
  • one electromagnetic steel plate forming at least a part of each of the leg portion and the joint iron portion extending at right angles to each other has been described in the above-mentioned section (Electromagnetic steel plate used for laminated core).
  • the other electrical steel sheet does not have to be the non-oriented electrical steel sheet described in the section (Electromagnetic steel sheet used for laminated core).
  • a laminated core made of an EI core using an electromagnetic steel sheet described in the section (Electromagnetic steel sheet used for a laminated core) and a laminated core made of an EI core using a known non-oriented electrical steel sheet are used.
  • Each electromagnetic steel sheet has a thickness of 0.25 mm.
  • a non-oriented electrical steel sheet a non-oriented electrical steel sheet having a W10 / 400 of 12.8 W / kg was used. W10 / 400 is an iron loss when the magnetic flux density is 1.0 T and the frequency is 400 Hz.
  • the known non-oriented electrical steel sheet has the best magnetic properties in the rolling direction, and the anisotropy of the magnetic properties is relatively small.
  • the known non-oriented electrical steel sheet will be referred to as material A, if necessary.
  • the electromagnetic steel sheet described in the section (Electromagnetic steel sheet used for the laminated core), and the electromagnetic steel sheet used for the laminated core of this embodiment is referred to as a material B, if necessary.
  • FIG. 12 is a diagram showing an example of the relationship between the B50 ratio and the angle from the rolling direction.
  • FIG. 13 is a diagram showing an example of the relationship between the W15 / 50 ratio and the angle from the rolling direction.
  • B50 is the magnetic flux density when excited with a magnetic field strength of 5000 A / m
  • W15 / 50 is the iron loss when the magnetic flux density is 1.5 T and the frequency is 50 Hz.
  • the magnetic flux density and the iron loss were measured by the method described in JIS C 2556: 2015.
  • FIGS. 12 and 13 show standardized values of measured values (magnetic flux density or iron loss) for each angle from the rolling direction of each material.
  • the average value for each angle of the material A from the rolling direction was set to 1.000.
  • the average value for each angle from the rolling direction of the material A is 0 °, 22.5 °, 45 °, 67.5 °, 90 °, 112.5 °, 135 °, and the angle formed by the rolling direction of the material A is 0 °, 22.5 °, 45 °, 67.5 °, 90 °, 112.5 °, 135 °.
  • the average value of the measured values at eight angles of 157.5 ° was used.
  • the values on the vertical axis of FIGS. 12 and 13 are relative values (dimensionless quantities).
  • the B50 ratio is the largest when the angle formed with the rolling direction is 45 °, and the B50 ratio becomes smaller as the angle formed with the rolling direction approaches 0 ° and 90 °.
  • the B50 ratio becomes small when the angle formed with the rolling direction is around 45 ° to 90 °.
  • the W15 / 50 ratio is the smallest when the angle formed with the rolling direction is 45 °, and the W15 / 50 ratio becomes smaller as the angle formed with the rolling direction approaches 0 ° and 90 °. growing.
  • the W15 / 50 ratio is the smallest when the angle formed with the rolling direction is 0 °, and becomes large when the angle formed with the rolling direction is around 45 ° to 90 °.
  • the material B has the best magnetic characteristics in the direction (easy magnetization direction) at which the angle formed with the rolling direction is 45 °.
  • the magnetic characteristics are the worst in the directions of 0 ° and 90 ° (the rolling direction and the direction orthogonal to the rolling direction) with the rolling direction. It should be noted that four regions (that is, a region of 0 ° to 22.5 ° and a region of 22.5 ° to 45 °) from the rolling direction to the direction in which the smaller angle of the rolling direction is 90 °. , 45 ° to 67.5 °, 67.5 ° to 90 °) magnetic properties have a theoretically symmetrical relationship.
  • the longitudinal directions of the three legs formed by the E-type electrical steel sheet were set to coincide with the rolling direction.
  • the longitudinal direction of the joint iron portion formed by the I-type electrical steel sheet was set to coincide with the rolling direction.
  • the longitudinal direction of the three legs formed by the E-type electrical steel sheet and the joint iron portion formed by the E-type electrical steel sheet were set to coincide with one of the two easy-to-magnetize directions.
  • the longitudinal direction of the joint iron portion formed by the I-type electrical steel sheet is made to coincide with one of the two easy magnetization directions. ..
  • Both the E-type and I-type electromagnetic steel sheets of material A and the E-type and I-type electromagnetic steel sheets of material B were cut out from the electrical steel strip by punching with a die.
  • the shape and size of the E-type electrical steel sheet of the material A and the E-type electrical steel sheet of the material B are the same.
  • the shape and size of the I-type electrical steel sheet of the material A and the I-type electrical steel sheet of the material B are the same.
  • the E-type and I-type electromagnetic steel sheets of the material A were subjected to strain relief annealing on the laminated cores stacked as described in the first embodiment, and the primary coil was placed on the central leg of the laminated cores.
  • the E-type and I-type electromagnetic steel sheets of the material B are subjected to strain relief annealing on the laminated cores stacked as described in the first embodiment, and the primary coil is arranged on the central leg of the laminated cores. did.
  • each laminated core The number of E-type and I-type electrical steel sheets constituting each laminated core is the same (the shape and size of each laminated core are the same). Further, the primary coil arranged in each laminated core is the same coil. Exciting currents with the same frequency and effective value are passed through both ends of the primary coil placed in each laminated core (that is, each laminated core is excited under the same exciting conditions), and in the central leg of each laminated core. The magnetic flux density was measured and the iron loss was measured. In addition, the exciting current flowing through the primary coil was measured to derive the primary copper loss.
  • the ratio of the primary copper loss when the laminated core of the material B was used to the primary copper loss when the laminated core of the material A was used was 0.92.
  • the ratio of the iron loss of the laminated core of the material B to the iron loss of the laminated core of the material A was 0.81.
  • the primary copper loss could be reduced by 8% and the iron loss by 19%, respectively, as compared with the case where the material A was used by using the material B.
  • the magnetic characteristics of the laminated core can be improved. Therefore, it has high industrial applicability.
  • 110,510 E-type electrical steel sheet
  • 120,820 I-type electrical steel sheet
  • 210a to 210c, 610a to 610c, 910a to 910b legs
  • 920a to 920b Electrical steel section
  • 310,710,1010 Rolling direction 320a to 320b, 720a to 720b
  • 1020a to 1020b Easy magnetization direction
  • 400,1100 Electrical equipment
  • 410,1110a to 1110b Primary coil
  • 420, 1120a to 1120b Secondary coil

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Abstract

積層コア（１００）は、電磁鋼板の積層方向に垂直な方向を延設方向とする複数の脚部（２１０ａ～２１０ｃ）と、電磁鋼板の積層方向と前記脚部（２１０ａ～２１０ｃ）の延設方向とに対して直交する方向を延設方向とする複数の継鉄部（２２０ａ～２２０ｂ）とを有し、電磁鋼板の積層方向の同じ位置において、脚部（２１０ａ～２１０ｃ）の少なくとも一部の領域と前記継鉄部（２２０ａ～２２０ｂ）の少なくとも一部の領域とが同一の電磁鋼板で構成される。電磁鋼板の磁化容易方向のうちの第１の方向が、脚部（２１０ａ～２１０ｃ）の延設方向に沿い、電磁鋼板の磁化容易方向のうちの第２の方向が、継鉄部（２２０ａ～２２０ｂ）の延設方向に沿うように、電磁鋼板が配置される。

Description

積層コアおよび電気機器
　本発明は、積層コアおよび電気機器に関する。
　本願は、２０１９年１１月１５日に、日本に出願された特願２０１９－２０６６７４号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　単相変圧器等の電気機器では、コア（鉄心）が用いられる。このようなコアとして、ＥＩコア、ＥＥコア、ＵＩコア等の積層コアがある。このような積層コアでは、主磁束が流れる方向が、相互に直交する２つの方向となる。
　このような積層コアを構成する電磁鋼板を一方向性電磁鋼板とすると、前述の２つの方向を、磁化容易軸の方向（圧延方向とのなす角度が０°の方向）と、磁化困難軸の方向（圧延方向とのなす角度が９０°の方向）に対応させる。一方向性電磁鋼板では、磁化容易軸の方向の磁気特性は良好である。しかしながら、磁化容易軸の方向の磁気特性に対し磁化困難軸の方向の磁気特性は著しく劣化する。従って、コア全体の鉄損が増加する等、コアの性能が劣化する。
　そこで、特許文献１には、熱延板焼鈍後の平均結晶粒径を３００μｍ以上とし、冷間圧延を圧下率８５％以上９５％以下で施し、仕上焼鈍を７００℃以上９５０℃以下で１０秒以上１分以下施した無方向性電磁鋼板を用いて、小型変圧器のＥＩコアを構成することが開示されている。この無方向性電磁鋼板では、圧延方向とのなす角度が０°および９０°の方向の磁気特性が優れる。
日本国特開２００４－３３２０４２号公報
　しかしながら、特許文献１では、小型変圧器等の電気機器に無方向性電磁鋼板を適用した場合の具体的な検討がなされていない。このため、従来の積層コアには、磁気特性を向上させることについて改善の余地がある。
　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、積層コアの磁気特性を向上させることを目的とする。
　上記課題を解決するために、本発明は以下の構成を採用する。
　（１）本発明の一態様に係る積層コアは、板面同士が相互に対向するように積層された複数の電磁鋼板を有する積層コアであって、前記複数の電磁鋼板の各々は、複数の脚部と、前記積層コアが励磁された際に、前記積層コアにおいて閉磁路が形成されるように、前記脚部の延設方向に対し垂直な方向を延設方向として配置される複数の継鉄部と、を備え、前記複数の脚部を構成する前記電磁鋼板の積層方向と前記複数の継鉄部を構成する前記電磁鋼板の積層方向は、同じであり、前記電磁鋼板は、質量％で、Ｃ：０．０１００％以下、Ｓｉ：１．５０％～４．００％、ｓｏｌ．Ａｌ：０．０００１％～１．０％、Ｓ：０．０１００％以下、Ｎ：０．０１００％以下、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｐｔ、Ｐｂ、Ｃｕ、Ａｕからなる群から選ばれる１種以上：総計で２．５０％～５．００％、Ｓｎ：０．０００％～０．４００％、Ｓｂ：０．０００％～０．４００％、Ｐ：０．０００％～０．４００％、およびＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃｅ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｚｎ、Ｃｄからなる群から選ばれる１種以上：総計で０．００００％～０．０１００％を含有し、Ｍｎ含有量（質量％）を［Ｍｎ］、Ｎｉ含有量（質量％）を［Ｎｉ］、Ｃｏ含有量（質量％）を［Ｃｏ］、Ｐｔ含有量（質量％）を［Ｐｔ］、Ｐｂ含有量（質量％）を［Ｐｂ］、Ｃｕ含有量（質量％）を［Ｃｕ］、Ａｕ含有量（質量％）を［Ａｕ］、Ｓｉ含有量（質量％）を［Ｓｉ］、ｓｏｌ．Ａｌ含有量（質量％）を［ｓｏｌ．Ａｌ］としたときに、以下の（Ａ）式を満たし、残部がＦｅおよび不純物からなる化学組成を有し、圧延方向のＢ５０をＢ５０Ｌ、圧延方向とのなす角度が９０°の方向のＢ５０をＢ５０Ｃ、圧延方向となす角度のうち小さい方の角度が４５°となる２つの方向のＢ５０のうち一方の方向のＢ５０、他方の方向のＢ５０を、それぞれ、Ｂ５０Ｄ１、Ｂ５０Ｄ２としたときに、以下の（Ｂ）式且つ（Ｃ）式を満たし、｛１００｝＜０１１＞のＸ線ランダム強度比が５以上３０未満であり、板厚が０．５０ｍｍ以下であり、前記圧延方向となす角度のうち小さい方の角度が４５°となる２つの方向のうちの何れかの方向が、前記脚部の延設方向および前記継鉄部の延設方向の何れかに沿うように、前記電磁鋼板が配置されており、前記磁気特性が最も優れる２つの方向は、前記圧延方向となす角度のうち小さい方の角度が４５°となる２つの方向であることを特徴とする。
　（［Ｍｎ］＋［Ｎｉ］＋［Ｃｏ］＋［Ｐｔ］＋［Ｐｂ］＋［Ｃｕ］＋［Ａｕ］）－（［Ｓｉ］＋［ｓｏｌ．Ａｌ］）＞０％　　　・・・（Ａ）
　（Ｂ５０Ｄ１＋Ｂ５０Ｄ２）／２＞１．７Ｔ　　　　　　　　　・・・（Ｂ）
　（Ｂ５０Ｄ１＋Ｂ５０Ｄ２）／２＞（Ｂ５０Ｌ＋Ｂ５０Ｃ）／２・・・（Ｃ）
　ここで、磁束密度Ｂ５０とは、磁界の強さ５０００Ａ／ｍで励磁したときの磁束密度である。
　（２）上記（１）に記載の積層コアは、以下の（Ｄ）式を満たしてよい。
　（Ｂ５０Ｄ１＋Ｂ５０Ｄ２）／２＞１．１×（Ｂ５０Ｌ＋Ｂ５０Ｃ）／２・・・（Ｄ）
　（３）上記（１）に記載の積層コアは、以下の（Ｅ）式を満たしてよい。
　（Ｂ５０Ｄ１＋Ｂ５０Ｄ２）／２＞１．２×（Ｂ５０Ｌ＋Ｂ５０Ｃ）／２・・・（Ｅ）
　（４）上記（１）に記載の積層コアは、以下の（Ｆ）式を満たしてよい。
　（Ｂ５０Ｄ１＋Ｂ５０Ｄ２）／２＞１．８Ｔ　　　　　　　　　・・・（Ｆ）
　（５）上記（１）に記載の積層コアは、ＥＩコア、ＥＥコア、ＵＩコア、またはＵＵコアであってよい。
　（６）本発明の一態様に係る電気機器は、上記（１）から（５）の何れか１項に記載の積層コアと、前記積層コアに対して周回するように配置されるコイルとを有することを特徴とする。
　本発明の上記態様によれば、積層コアの磁気特性を向上させることができる。
積層コアの外観構成の第１の例を示す図である。 積層コアの各層における電磁鋼板の配置の第１の例を示す図である。 Ｅ型の電磁鋼板とＩ型の電磁鋼板を、電磁鋼帯から切り抜く方法の一例を示す図である。 電気機器の構成の第１の例を示す図である。 積層コアの外観構成の第２の例を示す図である。 積層コアの各層における電磁鋼板の配置の第２の例を示す図である。 Ｅ型の電磁鋼板を、電磁鋼帯から切り抜く方法の一例を示す図である。 積層コアの外観構成の第３の例を示す図である。 積層コアの各層における電磁鋼板の配置の第３の例を示す図である。 Ｕ型の電磁鋼板とＩ型の電磁鋼板を、電磁鋼帯から切り抜く方法の一例を示す図である。 電気機器の構成の第３の例を示す図である。 Ｂ５０比率と、圧延方向からの角度との関係の一例を示す図である。 Ｗ１５／５０比率と、圧延方向からの角度との関係の一例を示す図である。
（積層コアに使用する電磁鋼板）
　まず、後述する実施形態の積層コアに使用する電磁鋼板について説明する。
　まず、積層コアに使用する電磁鋼板の一例である無方向性電磁鋼板およびその製造方法で用いられる鋼材の化学組成について説明する。以下の説明において、無方向性電磁鋼板または鋼材に含まれる各元素の含有量の単位である「％」は、特に断りがない限り「質量％」を意味する。また、「～」を挟んで記載する数値限定範囲には、下限値および上限値がその範囲に含まれる。「未満」または「超」と示す数値には、その値が数値範囲に含まれない。積層コアに使用する電磁鋼板の一例である無方向性電磁鋼板および鋼材は、フェライト－オーステナイト変態（以下、α－γ変態）が生じ得る化学組成であって、Ｃ：０．０１００％以下、Ｓｉ：１．５０％～４．００％、ｓｏｌ．Ａｌ：０．０００１％～１．０％、Ｓ：０．０１００％以下、Ｎ：０．０１００％以下、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｐｔ、Ｐｂ、Ｃｕ、Ａｕからなる群から選ばれる１種以上：総計で２．５０％～５．００％、Ｓｎ：０．０００％～０．４００％、Ｓｂ：０．０００％～０．４００％、Ｐ：０．０００％～０．４００％、およびＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃｅ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｚｎ、およびＣｄからなる群から選ばれる１種以上：総計で０．００００％～０．０１００％を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなる化学組成を有する。更に、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｐｔ、Ｐｂ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｓｉおよびｓｏｌ．Ａｌの含有量が後述する所定の条件を満たす。不純物としては、鉱石やスクラップ等の原材料に含まれるもの、製造工程において含まれるもの、が例示される。
　<<Ｃ：０．０１００％以下>>
　Ｃは、鉄損を高めたり、磁気時効を引き起こしたりする。従って、Ｃ含有量は低ければ低いほどよい。このような現象は、Ｃ含有量が０．０１００％超で顕著である。このため、Ｃ含有量は０．０１００％以下とする。Ｃ含有量の低減は、板面内の全方向における磁気特性の均一な向上にも寄与する。尚、Ｃ含有量の下限は特に限定しないが、精錬時の脱炭処理のコストを踏まえ、０．０００５％以上とすることが好ましい。
　<<Ｓｉ：１．５０％～４．００％>>
　Ｓｉは、電気抵抗を増大させて、渦電流損を減少させ、鉄損を低減したり、降伏比を増大させて、鉄心への打ち抜き加工性を向上したりする。Ｓｉ含有量が１．５０％未満では、これらの作用効果を十分に得られない。従って、Ｓｉ含有量は１．５０％以上とする。一方、Ｓｉ含有量が４．００％超では、磁束密度が低下したり、硬度の過度な上昇により打ち抜き加工性が低下したり、冷間圧延が困難になったりする。従って、Ｓｉ含有量は４．００％以下とする。
　<<ｓｏｌ．Ａｌ：０．０００１％～１．０％>>
　ｓｏｌ．Ａｌは、電気抵抗を増大させて、渦電流損を減少させ、鉄損を低減する。ｓｏｌ．Ａｌは、飽和磁束密度に対する磁束密度Ｂ５０の相対的な大きさの向上にも寄与する。ここで、磁束密度Ｂ５０とは、磁界の強さ５０００Ａ／ｍで励磁したときの磁束密度である。ｓｏｌ．Ａｌ含有量が０．０００１％未満では、これらの作用効果を十分に得られない。また、Ａｌには製鋼での脱硫促進効果もある。従って、ｓｏｌ．Ａｌ含有量は０．０００１％以上とする。一方、ｓｏｌ．Ａｌ含有量が１．０％超では、磁束密度が低下したり、降伏比を低下させて、打ち抜き加工性を低下させたりする。従って、ｓｏｌ．Ａｌ含有量は１．０％以下とする。
　<<Ｓ：０．０１００％以下>>
　Ｓは、必須元素ではなく、例えば鋼中に不純物として含有される。Ｓは、微細なＭｎＳの析出により、焼鈍における再結晶および結晶粒の成長を阻害する。従って、Ｓ含有量は低ければ低いほどよい。このような再結晶および結晶粒成長の阻害による鉄損の増加および磁束密度の低下は、Ｓ含有量が０．０１００％超で顕著である。このため、Ｓ含有量は０．０１００％以下とする。尚、Ｓ含有量の下限は特に限定しないが、精錬時の脱硫処理のコストを踏まえ、０．０００３％以上とすることが好ましい。
　<<Ｎ：０．０１００％以下>>
　ＮはＣと同様に、磁気特性を劣化させるので、Ｎ含有量は低ければ低いほどよい。したがって、Ｎ含有量は０．０１００％以下とする。尚、Ｎ含有量の下限は特に限定しないが、精錬時の脱窒処理のコストを踏まえ、０．００１０％以上とすることが好ましい。
　<<Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｐｔ、Ｐｂ、Ｃｕ、Ａｕからなる群から選ばれる１種以上：総計で２．５０％～５．００％>>
　これらの元素は、α－γ変態を生じさせるために必要な元素であることから、これらの元素を総計で２．５０％以上含有させる必要がある。一方で、総計で５．００％を超えると、コスト高となり、磁束密度が低下する場合もある。したがって、これらの元素を総計で５．００％以下とする。
　また、α－γ変態が生じ得る条件として、更に以下の条件を満たしているものとする。つまり、Ｍｎ含有量（質量％）を［Ｍｎ］、Ｎｉ含有量（質量％）を［Ｎｉ］、Ｃｏ含有量（質量％）を［Ｃｏ］、Ｐｔ含有量（質量％）を［Ｐｔ］、Ｐｂ含有量（質量％）を［Ｐｂ］、Ｃｕ含有量（質量％）を［Ｃｕ］、Ａｕ含有量（質量％）を［Ａｕ］、Ｓｉ含有量（質量％）を［Ｓｉ］、ｓｏｌ．Ａｌ含有量（質量％）を［ｓｏｌ．Ａｌ］としたときに、質量％で、以下の（１）式を満たすことが好ましい。
　（［Ｍｎ］＋［Ｎｉ］＋［Ｃｏ］＋［Ｐｔ］＋［Ｐｂ］＋［Ｃｕ］＋［Ａｕ］）－（［Ｓｉ］＋［ｓｏｌ．Ａｌ］）＞０％　　　・・・（１）
　前述の（１）式を満たさない場合には、α－γ変態が生じないため、磁束密度が低くなる。
　<<Ｓｎ：０．０００％～０．４００％、Ｓｂ：０．０００％～０．４００％、Ｐ：０．０００％～０．４００％>>
　ＳｎやＳｂは冷間圧延、再結晶後の集合組織を改善して、その磁束密度を向上させる。そのため、これらの元素を必要に応じて含有させてもよいが、過剰に含まれると鋼を脆化させる。したがって、Ｓｎ含有量、Ｓｂ含有量はいずれも０．４００％以下とする。また、Ｐは再結晶後の鋼板の硬度を確保するために含有させてもよいが、過剰に含まれると鋼の脆化を招く。したがって、Ｐ含有量は０．４００％以下とする。以上のように磁気特性等のさらなる効果を付与する場合には、０．０２０％～０．４００％のＳｎ、０．０２０％～０．４００％のＳｂ、および０．０２０％～０．４００％のＰからなる群から選ばれる１種以上を含有することが好ましい。
　<<Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃｅ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｚｎ、およびＣｄからなる群から選ばれる１種以上：総計で０．００００％～０．０１００％>>
　Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃｅ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｐｒ、ＺｎおよびＣｄは、溶鋼の鋳造時に溶鋼中のＳと反応して硫化物若しくは酸硫化物またはこれらの両方の析出物を生成する。以下、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃｅ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｐｒ、ＺｎおよびＣｄを総称して「粗大析出物生成元素」ということがある。粗大析出物生成元素の析出物の粒径は１μｍ～２μｍ程度であり、ＭｎＳ、ＴｉＮ、ＡｌＮ等の微細析出物の粒径（１００ｎｍ程度）よりはるかに大きい。このため、これら微細析出物は粗大析出物生成元素の析出物に付着し、中間焼鈍における再結晶および結晶粒の成長を阻害しにくくなる。これらの作用効果を十分に得るためには、これらの元素の総計が０．０００５％以上であることが好ましい。但し、これらの元素の総計が０．０１００％を超えると、硫化物若しくは酸硫化物またはこれらの両方の総量が過剰となり、中間焼鈍における再結晶および結晶粒の成長が阻害される。従って、粗大析出物生成元素の含有量は総計で０．０１００％以下とする。
<<集合組織>>
　次に、積層コアに使用する電磁鋼板の一例である無方向性電磁鋼板の集合組織について説明する。製造方法の詳細については後述するが、積層コアに使用する電磁鋼板の一例である無方向性電磁鋼板はα－γ変態が生じ得る化学組成であり、熱間圧延での仕上げ圧延終了直後の急冷によって組織を微細化することによって｛１００｝結晶粒が成長した組織となる。これにより、積層コアに使用する電磁鋼板の一例である無方向性電磁鋼板は｛１００｝＜０１１＞方位の集積強度が５～３０となり、圧延方向に対して４５°方向の磁束密度Ｂ５０が特に高くなる。このように特定の方向で磁束密度が高くなるが、全体的に全方向平均で高い磁束密度が得られる。｛１００｝＜０１１＞方位の集積強度が５未満になると、磁束密度を低下させる｛１１１｝＜１１２＞方位の集積強度が高くなり、全体的に磁束密度が低下してしまう。また、｛１００｝＜０１１＞方位の集積強度が３０を超える製造方法は熱間圧延板を厚くする必要があり、製造が困難という課題がある。
　｛１００｝＜０１１＞方位の集積強度は、Ｘ線回折法または電子線後方散乱回折（electron backscatter diffraction：ＥＢＳＤ）法により測定することができる。Ｘ線および電子線の試料からの反射角等が結晶方位毎に異なるため、ランダム方位試料を基準にしてこの反射強度等で結晶方位強度を求めることができる。積層コアに使用する電磁鋼板の一例として好適な無方向性電磁鋼板の｛１００｝＜０１１＞方位の集積強度は、Ｘ線ランダム強度比で５～３０となる。このとき、ＥＢＳＤにより結晶方位を測定し、Ｘ線ランダム強度比に換算した値を用いても良い。
<<厚さ>>
　次に、積層コアに使用する電磁鋼板の一例である無方向性電磁鋼板の厚さについて説明する。積層コアに使用する電磁鋼板の一例である無方向性電磁鋼板の厚さは、０．５０ｍｍ以下である。厚さが０．５０ｍｍ超であると、優れた高周波鉄損を得ることができない。従って、厚さは０．５０ｍｍ以下とする。
<<磁気特性>>
　次に、積層コアに使用する電磁鋼板の一例である無方向性電磁鋼板の磁気特性について説明する。磁気特性を調べる際には、積層コアに使用する電磁鋼板の一例である無方向性電磁鋼板の磁束密度であるＢ５０の値を測定する。製造された無方向性電磁鋼板において、その圧延方向の一方と他方とは区別できない。そのため本実施形態では、圧延方向とはその一方および他方の双方向をいう。圧延方向におけるＢ５０（Ｔ）の値をＢ５０Ｌ、圧延方向から４５°傾いた方向におけるＢ５０（Ｔ）の値をＢ５０Ｄ１、圧延方向から９０°傾いた方向におけるＢ５０（Ｔ）の値をＢ５０Ｃ、圧延方向から１３５°傾いた方向におけるＢ５０（Ｔ）の値をＢ５０Ｄ２とすると、Ｂ５０Ｄ１およびＢ５０Ｄ２が最も高く、Ｂ５０ＬおよびＢ５０Ｃが最も低いという磁束密度の異方性がみられる。尚、（Ｔ）は、磁束密度の単位（テスラ）を指す。
　ここで、例えば時計回り（反時計回りでもよい）の方向を正の方向とした磁束密度の全方位（０°～３６０°）分布を考えた場合、圧延方向を０°（一方向）および１８０°（他方向）とすると、Ｂ５０Ｄ１は４５°および２２５°のＢ５０値、Ｂ５０Ｄ２は１３５°および３１５°のＢ５０値となる。同様に、Ｂ５０Ｌは０°および１８０°のＢ５０値、Ｂ５０Ｃは９０°および２７０°のＢ５０値となる。４５°のＢ５０値と２２５°のＢ５０値とは厳密に一致し、１３５°のＢ５０値と３１５°のＢ５０値とは厳密に一致する。しかしながら、Ｂ５０Ｄ１とＢ５０Ｄ２とは、実際の製造に際して磁気特性を同じにすることが容易でない場合があることから、厳密には一致しない場合がある。同様に、０°のＢ５０値と１８０°のＢ５０値とは厳密に一致し、９０°のＢ５０値と２７０°のＢ５０値とは厳密に一致する一方で、Ｂ５０ＬとＢ５０Ｃとは厳密には一致しない場合がある。積層コアに使用する電磁鋼板の一例である無方向性電磁鋼板では、Ｂ５０Ｄ１およびＢ５０Ｄ２の平均値と、Ｂ５０ＬとＢ５０Ｃの平均値とを用いて、以下の（２）式且つ（３）式を満たす。
　（Ｂ５０Ｄ１＋Ｂ５０Ｄ２）／２＞１．７Ｔ　　　　　　　　　・・・（２）
　（Ｂ５０Ｄ１＋Ｂ５０Ｄ２）／２＞（Ｂ５０Ｌ＋Ｂ５０Ｃ）／２・・・（３）
　このように、磁束密度を測定すると、（２）式のようにＢ５０Ｄ１およびＢ５０Ｄ２の平均値が１．７Ｔ以上となると共に、（３）式のように磁束密度の高い異方性が確認される。
　更に、（１）式を満たすことに加え、以下の（４）式のように、（３）式よりも磁束密度の異方性が高いことが好ましい。
　（Ｂ５０Ｄ１＋Ｂ５０Ｄ２）／２＞１．１×（Ｂ５０Ｌ＋Ｂ５０Ｃ）／２・・・（４）
　更に、以下の（５）式のように、磁束密度の異方性がより高いことが好ましい。
　（Ｂ５０Ｄ１＋Ｂ５０Ｄ２）／２＞１．２×（Ｂ５０Ｌ＋Ｂ５０Ｃ）／２・・・（５）
　更に、以下の（６）式のように、Ｂ５０Ｄ１およびＢ５０Ｄ２の平均値が１．８Ｔ以上となることが好ましい。
　（Ｂ５０Ｄ１＋Ｂ５０Ｄ２）／２＞１．８Ｔ　　　　　　　　　・・・（６）
　尚、前記の４５°は、理論的な値であり、実際の製造に際しては４５°に一致させることが容易でない場合があることから、厳密には４５°に一致していないものも含むものとする。このことは、当該０°，９０°，１３５°，１８０°，２２５°，２７０°，３１５°についても同様である。
　磁束密度の測定は、圧延方向に対して４５°、０°方向等から５５ｍｍ角の試料を切り出し、単板磁気測定装置を用いて行うことができる。
<<製造方法>>
　次に、積層コアに使用する電磁鋼板の一例である無方向性電磁鋼板の製造方法の一例について説明する。積層コアに使用する電磁鋼板の一例である無方向性電磁鋼板を製造する際には、例えば、熱間圧延、冷間圧延（第１の冷間圧延）、中間焼鈍（第１の焼鈍）、スキンパス圧延（第２の冷間圧延）、仕上焼鈍（第３の焼鈍）、歪取焼鈍（第２の焼鈍）等が行われる。
　まず、前述した鋼材を加熱し、熱間圧延を施す。鋼材は、例えば通常の連続鋳造によって製造されるスラブである。熱間圧延の粗圧延および仕上げ圧延はγ域（Ａｒ１温度以上）の温度で行う。つまり、仕上げ圧延の仕上温度がＡｒ１温度以上、巻取り温度が２５０℃超、６００℃以下となるように熱間圧延を行う。これにより、その後の冷却によってオーステナイトからフェライトへ変態することにより組織は微細化する。微細化された状態でその後冷間圧延を施すと、張出再結晶（以下、バルジング）が発生しやすくなるので、通常は成長しにくい｛１００｝結晶粒を成長させやすくすることができる。
　また、積層コアに使用する電磁鋼板の一例である無方向性電磁鋼板を製造する際には、更に仕上げ圧延の最終パスを通過する際の温度（仕上温度）をＡｒ１温度以上、巻取り温度が２５０℃超、６００℃以下とする。オーステナイトからフェライトへ変態することによって結晶組織を微細化するようにしている。このように結晶組織を微細化させることによって、その後の冷間圧延、中間焼鈍を経てバルジングを発生させやすくすることができる。
　その後、熱間圧延板焼鈍は行わずに巻き取り、酸洗を経て、熱間圧延鋼板に対して冷間圧延を行う。冷間圧延では圧下率を８０％～９５％とすることが好ましい。圧下率が８０％未満ではバルジングが発生しにくくなる。圧下率が９５％超ではその後のバルジングによって｛１００｝結晶粒が成長しやすくなるが、熱間圧延鋼板を厚くしないといけなく、熱間圧延の巻取りが困難になり、操業が困難になりやすくなる。冷間圧延の圧下率はより好ましくは８６％以上である。冷間圧延の圧下率が８６％以上では、よりバルジングが発生しにくくなる。
　冷間圧延が終了すると、続いて中間焼鈍を行う。積層コアに使用する電磁鋼板の一例である無方向性電磁鋼板を製造する際には、オーステナイトへ変態しない温度で中間焼鈍を行う。つまり、中間焼鈍の温度をＡｃ１温度未満とすることが好ましい。このように中間焼鈍を行うことによってバルジングが生じ、｛１００｝結晶粒が成長しやすくなる。また、中間焼鈍の時間は、５秒間～６０秒間とすることが好ましい。
　中間焼鈍が終了すると、次にスキンパス圧延を行う。前述したようにバルジングが発生した状態でスキンパス圧延、焼鈍を行うと、バルジングが発生した部分を起点に｛１００｝結晶粒が更に成長する。これはスキンパス圧延により、｛１００｝＜０１１＞結晶粒には歪がたまりにくく、｛１１１｝＜１１２＞結晶粒には歪がたまりやすい性質があり、その後の焼鈍で歪の少ない｛１００｝＜０１１＞結晶粒が歪の差を駆動力に｛１１１｝＜１１２＞結晶粒を蚕食するためである。歪差を駆動力にして発生するこの蚕食現象は歪誘起粒界移動（以下、ＳＩＢＭ）と呼ばれる。スキンパス圧延の圧下率は５％～２５％とすることが好ましい。圧下率が５％未満では歪量が少なすぎるため、この後の焼鈍でＳＩＢＭが起きなくなり、｛１００｝＜０１１＞結晶粒は大きくならない。一方、圧下率が２５％超では歪量が多くなり過ぎ、｛１１１｝＜１１２＞結晶粒の中から新しい結晶粒が生まれる再結晶核生成（以下Nucleation）が発生する。このNucleationでは殆どの生まれてくる粒が｛１１１｝＜１１２＞結晶粒のため、磁気特性が悪くなる。
　スキンパス圧延を施した後、歪を開放して加工性を向上させるために仕上げ焼鈍を行う。仕上げ焼鈍も同様にオーステナイトへ変態しない温度とし、仕上げ焼鈍の温度をＡｃ１温度未満とする。このように仕上げ焼鈍を行うことによって、｛１００｝＜０１１＞結晶粒が｛１１１｝＜１１２＞結晶粒を蚕食し、磁気特性を向上させることができる。また、仕上げ焼鈍時に６００℃～Ａｃ１温度となる時間を１２００秒以内とする。この焼鈍時間が短すぎるとスキンパスで入れた歪がほとんど残り、複雑な形状を打ち抜くときに反りが発生する。一方、焼鈍時間が長すぎると結晶粒が粗大になり過ぎ、打ち抜き時にダレが大きくなり、打ち抜き精度が出なくなる。
　仕上焼鈍が終了すると、所望の鉄鋼部材とすべく、無方向性電磁鋼板の成形加工等が行われる。そして、無方向性電磁鋼板からなる鉄鋼部材に成形加工等（例えば打ち抜き）により生じた歪等を除去すべく、鉄鋼部材に歪取焼鈍を施す。本実施形態では、Ａｃ１温度よりも下で、ＳＩＢＭが発生し、結晶粒径も粗大に出来るようにするため、歪取焼鈍の温度を例えば８００℃程度とし、歪取焼鈍の時間を２時間程度とする。歪取焼鈍により、磁気特性を向上させることができる。
　積層コアに使用する電磁鋼板の一例である無方向性電磁鋼板（鉄鋼部材）では、前述の製造方法のうち、主に熱間圧延工程においてＡｒ１温度以上で仕上げ圧延をすることにより、前記（１）式の高いＢ５０および前記（２）式の優れた異方性が得られる。更に、冷間圧延工程において、圧下率を８５％程度にすることで前記（３）式、スキンパス圧延工程において圧下率を１０％程度にすることで前記（４）式のより優れた異方性が得られる。
　なお、本実施形態においてＡｒ１温度は、１℃／秒の平均冷却速度で冷却中の鋼材（鋼板）の熱膨張変化から求める。また、本実施形態においてＡｃ１温度は、１℃／秒の平均加熱速度で加熱中の鋼材（鋼板）の熱膨張変化から求める。
　以上のように積層コアに使用する電磁鋼板の一例として、無方向性電磁鋼板からなる鉄鋼部材を製造することができる。
　次に、積層コアに使用する電磁鋼板の一例である無方向性電磁鋼板について、実施例を示しながら具体的に説明する。以下に示す実施例は、無方向性電磁鋼板のあくまでも一例にすぎず、無方向性電磁鋼板が下記の例に限定されるものではない。
<<第１の実施例>>
　溶鋼を鋳造することにより、以下の表１から表２に示す成分のインゴットを作製した。ここで、式左辺とは、前述の（１）式の左辺の値を表している。その後、作製したインゴットを１１５０℃まで加熱して熱間圧延を行い、板厚が２．５ｍｍになるように圧延した。そして、仕上げ圧延終了後に水冷し熱間圧延鋼板を巻き取った。この時の仕上げ圧延の最終パスの段階での温度（仕上温度）は８３０℃であり、すべてＡｒ１温度より大きい温度だった。尚、γ－α変態が起こらないＮｏ．１０８については、仕上温度を８５０℃とした。また、巻取り温度については表１に示す条件にて行った。
　次に、熱間圧延鋼板において酸洗によりスケールを除去し、表１に示す冷間圧延後の圧下率で圧延した。そして、無酸化雰囲気で７００℃で３０秒の中間焼鈍を行った。次いで、表１に示す２回目の冷延圧延（スキンパス圧延）圧下率で圧延した。
　次に、磁気特性を調べるために２回目の冷間圧延（スキンパス圧延）の後に８００℃で３０秒の仕上げ焼鈍を行い、５５ｍｍ角の試料を剪断加工で作成した後、８００℃で２時間の歪取焼鈍を行い、磁束密度Ｂ５０を測定した。測定試料は５５ｍｍ角の試料を圧延方向に０°と４５°の２種類の方向に採取した。そして、この２種類の試料を測定し、圧延方向に対して０°、４５°、９０°、１３５°の磁束密度Ｂ５０をそれぞれＢ５０Ｌ、Ｂ５０Ｄ１、Ｂ５０Ｃ、Ｂ５０Ｄ２とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表１から表２中の下線は、本発明の範囲から外れた条件を示している。発明例であるＮｏ．１０１～Ｎｏ．１０７、Ｎｏ．１０９～Ｎｏ．１１１、Ｎｏ．１１４～Ｎｏ．１３０は、いずれも４５°方向および全周平均共に磁束密度Ｂ５０は良好な値であった。ただし、Ｎｏ．１１６とＮｏ．１２７は適切な巻取り温度から外れたため、磁束密度Ｂ５０はやや低かった。Ｎｏ．１２９とＮｏ．１３０は冷間圧延の圧下率が低かったため、同等の成分、巻取り温度であるＮｏ．１１８と比べて磁束密度Ｂ５０はやや低かった。一方、比較例であるＮｏ．１０８はＳｉ濃度が高く、式左辺の値が０以下であり、α－γ変態しない組成であったことから、磁束密度Ｂ５０はいずれも低かった。比較例であるＮｏ．１１２は、スキンパス圧延率を低くしたため、｛１００｝＜０１１＞強度を５未満であり、磁束密度Ｂ５０がいずれも低かった。比較例であるＮｏ．１１３は｛１００｝＜０１１＞強度が３０以上となり、本発明から外れている。Ｎｏ．１１３は熱間圧延板の厚みが７ｍｍもあったため、操業しづらいという難点があった。
<<第２の実施例>>
　溶鋼を鋳造することにより、以下の表３に示す成分のインゴットを作製した。その後、作製したインゴットを１１５０℃まで加熱して熱間圧延を行い、板厚が２．５ｍｍになるように圧延した。そして、仕上げ圧延終了後に水冷し熱間圧延鋼板を巻き取った。この時の仕上げ圧延の最終パスの段階での仕上温度は８３０℃であり、すべてＡｒ１温度より大きい温度だった。
　次に、熱間圧延鋼板において酸洗によりスケールを除去し、板厚が０．３８５ｍｍになるまで冷間圧延を行った。そして、無酸化雰囲気中で中間焼鈍を行い、再結晶率が８５％となるように中間焼鈍の温度を制御した。次いで、板厚が０．３５ｍｍになるまで２回目の冷間圧延（スキンパス圧延）を行った。
　次に、磁気特性を調べるために２回目の冷間圧延（スキンパス圧延）の後に８００℃で３０秒の仕上げ焼鈍を行い、５５ｍｍ角の試料を剪断加工で作成した後、８００℃で２時間の歪取焼鈍を行い、磁束密度Ｂ５０と鉄損Ｗ１０／４００を測定した。磁束密度Ｂ５０に関しては第１の実施例と同様の手順で測定した。一方で鉄損Ｗ１０／４００は、最大磁束密度が１．０Ｔになるように４００Ｈｚの交流磁場をかけた時に試料に生じるエネルギーロス（Ｗ／ｋｇ）として測定した。鉄損は圧延方向に対して０°、４５°、９０°、１３５°に測定した結果の平均値とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　Ｎｏ．２０１～Ｎｏ．２１４は全て発明例であり、いずれも磁気特性が良好であった。特に、Ｎｏ．２０２～Ｎｏ．２０４はＮｏ．２０１、Ｎｏ．２０５～Ｎｏ．２１４よりも磁束密度Ｂ５０が高く、Ｎｏ．２０５～Ｎｏ．２１４はＮｏ．２０１～Ｎｏ．２０４よりも鉄損Ｗ１０／４００が低かった。
　本発明者らは、かかる無方向性電磁鋼板の特性を有効に活用できるように積層コアを構成することを検討し、以下に説明する各実施形態を見出した。
　以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。以下の説明において、特に断りがなければ、電磁鋼板は、（積層コアに使用する電磁鋼板）の項で説明した無方向性電磁鋼板であるものとする。尚、以下の説明では、（積層コアに使用する電磁鋼板）の説明において、圧延方向から４５°傾いた方向と、圧延方向から１３５°傾いた方向を、必要に応じて、圧延方向となす角度のうち小さい方の角度が４５°となる２つの方向と総称する。尚、当該４５°は、時計回りおよび反時計回りの何れの向きの角度も正の値を有するものとして表記したものである。時計回りの方向を負の方向とし、反時計回りの方向を正の方向とする場合、圧延方向となす角度のうち小さい方の角度が４５°となる２つの方向は、圧延方向となす角度が４５°、－４５°となる２つの方向となる。その他、圧延方向からθ°傾いた方向を、必要に応じて、圧延方向となす角度がθ°の方向と称する。このように、圧延方向からθ°傾いた方向と、圧延方向となす角度がθ°の方向は、同じ意味である。また、以下の説明において、長さ、方向、位置等が同じである（一致する）ことは、（厳密に）同じである（一致する）場合の他、発明の主旨を逸脱しない範囲内（例えば、製造工程において生じる誤差の範囲内）で同じである（一致する）ことも含むものとする。また、各図において、Ｘ－Ｙ－Ｚ座標は、各図における向きの関係を示すものである。○の中に●が付されている記号は、紙面の奥側から手前側の向かう方向を示す。
（第１の実施形態）
　まず、第１の実施形態を説明する。本実施形態では、積層コアがＥＩコアである場合を例に挙げて説明する。
　図１は、積層コア１００の外観構成の一例を示す図である。尚、図１において、Ｚ軸方向に並べて示す「・・・」は、図示されているものがＺ軸の負の方向に連続して繰り返し配置されることを指す（このことはその他の図でも同じである）。図２は、積層コア１００の各層における電磁鋼板の配置の一例を示す図である。図２（ａ）は、上から（Ｚ軸の正の方向側から数えて）奇数番目の電磁鋼板の配置の一例を示す図である。図２（ｂ）は、上から偶数番目の電磁鋼板の配置の一例を示す図である。
　図１および図２において、積層コア１００は、複数のＥ型の電磁鋼板１１０と複数のＩ型の電磁鋼板１２０とを有する。
　積層コア１００は、Ｘ軸方向を長手方向（延設方向）とし、Ｙ軸方向において間隔を有して配置される３つの脚部２１０ａ～２１０ｃと、Ｙ軸方向を長手方向（延設方向）とし、Ｘ軸方向において間隔を有して配置される２つの継鉄部２２０ａ～２２０ｂと、を有する。３つの脚部２１０ａ～２１０ｃの長手方向（Ｘ軸方向）の一端に２つの継鉄部２２０ａ～２２０ｂのうちの一方が配置される。３つの脚部２１０ａ～２１０ｃの長手方向（Ｘ軸方向）の他端に２つの継鉄部２２０ａ～２２０ｂのうちの他方が配置される。３つの脚部２１０ａ～２１０ｃと２つの継鉄部２２０ａ～２２０ｂは、磁気的に結合されている。図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、積層コア１００の同一の層における板面の形状は、概ね、ＥとＩを組み合わせた日の字状（四角ばった８の字状、squarish eight shape）となる。
　Ｅ型の電磁鋼板１１０は、積層コア１００の３つの脚部２１０ａ～２１０ｃと、積層コア１００の２つの継鉄部２２０ａ～２２０ｂのうちの１つとを構成する。Ｅ型の電磁鋼板１１０が構成する３つの脚部２１０ａ～２１０ｃと、Ｅ型の電磁鋼板１１０が構成する継鉄部２２０ａ～２２０ｂとは、後述するように一体として切り抜きされるなどして形成されており、後述する境界はない。Ｉ型の電磁鋼板１２０は、積層コア１００の２つの継鉄部２２０ａ～２２０ｂのうちの１つを構成する。Ｉ型の電磁鋼板１２０が構成する継鉄部２２０ａ～２２０ｂと、Ｅ型の電磁鋼板１１０が構成する３つの脚部２１０ａ～２１０ｃとには、ＥとＩを組み合わせることによる境界がある。
　同じ層に配置されるＥ型の電磁鋼板１１０とＩ型の電磁鋼板１２０との間隔は短いほど好ましい。同じ層に配置されるＥ型の電磁鋼板１１０が構成する３つの脚部２１０ａ～２１０ｃの先端の板厚部分とＩ型の電磁鋼板１２０が構成する継鉄部２２０ａ～２２０ｂの板厚部分とは接触しているのがより好ましい。
　Ｅ型の電磁鋼板１１０の磁気特性が最も優れる方向は、Ｅ型の電磁鋼板１１０が構成する３つの脚部２１０ａ～２１０ｃの長手方向（Ｘ軸方向）と、Ｅ型の電磁鋼板１１０が構成する継鉄部２２０ａ～２２０ｂの長手方向（Ｙ軸方向）との２つの方向と一致する。
　Ｉ型の電磁鋼板１２０の磁気特性が最も優れる方向は、Ｉ型の電磁鋼板１２０が構成する継鉄部２２０ａ～２２０ｂの長手方向（Ｙ軸方向）と一致する。
　以下の説明では、磁気特性が最も優れる方向を、必要に応じて磁化容易方向と称する。
　図３は、Ｅ型の電磁鋼板１１０とＩ型の電磁鋼板１２０を、コイル状の状態から巻き戻された電磁鋼板から切り抜く方法の一例を示す図である。尚、以下の説明では、コイル状の状態から巻き戻された電磁鋼板を、必要に応じて単に電磁鋼帯と称する。また、図３では、説明の都合上、切り抜かれた電磁鋼板に対応する脚部２１０ａ～２１０ｃおよび継鉄部２２０ａ～２２０ｂを併せて示す。
　図３において、一点鎖線で示す仮想線３１０は、電磁鋼帯の圧延方向（以下、圧延方向３１０ともいう）を示す。破線で示す仮想線３２０ａ～３２０ｂは、電磁鋼帯の磁化容易方向（以下、磁化容易方向３２０ａ～３２０ｂともいう）を示す。尚、図３において、仮想線３１０に平行な方向は、全て電磁鋼帯の圧延方向であり、仮想線３２０ａ～３２０ｂに平行な方向は、全て電磁鋼帯の磁化容易方向である。
　前述したように、圧延方向３１０となす角度が４５°となる２つの方向が磁化容易方向である。ここでの圧延方向３１０とのなす角度は、Ｘ軸からＹ軸に向かう方向（紙面に向かって反時計回りの方向）およびＹ軸からＸ軸に向かう方向の何れの方向の角度も正の値の角度である。また、２つの方向のなす角度は、何れも、当該角度のうち小さい方の角度である。
　図３に示す例では、Ｅ型の電磁鋼板１１０が構成する３つの脚部２１０ａ～２１０ｃの長手方向が、電磁鋼帯の２つの磁化容易方向３２０ａ～３２０ｂのうちの一方の磁化容易方向３２０ａに一致し、且つ、Ｅ型の電磁鋼板１１０が構成する継鉄部２２０ａ～２２０ｂの長手方向が、電磁鋼帯の２つの磁化容易方向３２０ａ～３２０ｂのうちの他方の磁化容易方向３２０ｂに一致するように、Ｅ型の電磁鋼板１１０を構成する領域３３０ａ～３３０ｂを電磁鋼帯から切り抜く。図３において、実線が切り抜き位置を示す。なお、例えば製造誤差などの影響により、脚部２１０ａ～２１０ｃの長手方向と一方の磁化容易方向３２０ａとが厳密には一致していなかったり、継鉄部２２０ａ～２２０ｂの長手方向と他方の磁化容易方向３２０ｂとが厳密には一致していなかったりする場合がある。そのため、脚部２１０ａ～２１０ｃの長手方向や継鉄部２２０ａ～２２０ｂの長手方向と、磁化容易方向３２０ａ～３２０ｂとが一致することには、これらの両方向が厳密には一致していない場合（例えば、±５°以内でずれている場合）も含まれる。以下において、脚部や継鉄部、領域などの長手方向と、磁化容易方向と、が一致するという表現についても同様である。
　図３に示す例では、２つのＥ型の電磁鋼板１１０が構成する３つの脚部２１０ａ～２１０ｃの先端同士が合うように、２つのＥ型の電磁鋼板１１０を構成する領域３３０ａ～３３０ｂを電磁鋼帯から切り抜く。切り抜きは、例えば、金型を用いた打ち抜き加工や、ワイヤーカット加工等を用いることにより実現される。
　また、３つの脚部２１０ａ～２１０ｃの先端同士が合うように２つのＥ型の電磁鋼板１１０を構成する領域３３０ａ、３３０ｂを電磁鋼帯から切り抜くと、２つのＥ型の電磁鋼板１１０が構成する３つの脚部２１０ａ～２１０ｃの間のＩ型の領域３４０ａ～３４０ｂも切り抜かれる。Ｉ型の領域３４０ａ～３４０ｂの長手方向は、電磁鋼帯の２つの磁化容易方向３２０ａ～３２０ｂのうちの一方の磁化容易方向３２０ａに一致する。そこで、本実施形態では、Ｉ型の領域３４０ａ～３４０ｂを用いてＩ型の電磁鋼板１２０を形成する。
　Ｅ型の電磁鋼板１１０が構成する３つの脚部２１０ａ～２１０ｃのうち相互に隣り合う２つの脚部２１０ａ～２１０ｂ、２１０ｂ～２１０ｃの（Ｙ軸方向の）間隔が、Ｉ型の電磁鋼板１２０の幅方向（Ｙ軸方向）の長さと同じである場合、Ｉ型の領域３４０ａ～３４０ｂのＹ軸方向の長さを調整するための加工は不要となる。また、Ｅ型の電磁鋼板１１０が構成する３つの脚部２１０ａ～２１０ｃの長手方向（Ｘ軸方向）の長さが、Ｉ型の電磁鋼板１２０の長手方向（Ｘ軸方向）の長さと同じである場合、Ｉ型の領域３４０ａ～３４０ｂを長手方向（Ｘ軸方向）の中央の位置で切断することにより、Ｉ型の電磁鋼板１２０の長手方向の領域を定めることができる。
　以上のように、Ｅ型の電磁鋼板１１０が構成する３つの脚部２１０ａ～２１０ｃの間の領域を、Ｉ型の電磁鋼板１２０として利用することにより、電磁鋼帯の領域のうち、Ｅ型の電磁鋼板１１０にもＩ型の電磁鋼板１２０にもならない領域を削減することができる。
　Ｅ型の電磁鋼板１１０が構成する３つの脚部２１０ａ～２１０ｃのうち相互に隣り合う２つの脚部２１０ａ～２１０ｂ、２１０ｂ～２１０ｃの（Ｙ軸方向の）間隔が、Ｉ型の電磁鋼板１２０の幅方向（Ｙ軸方向）の長さと同じであり、且つ、Ｅ型の電磁鋼板１１０が構成する３つの脚部２１０ａ～２１０ｃの長手方向（Ｘ軸方向）の長さが、Ｉ型の電磁鋼板１２０の長手方向（Ｘ軸方向）の長さと同じであるとする。この場合、３つの脚部２１０ａ～２１０ｃの先端同士が合うように２つのＥ型の電磁鋼板１１０を構成する領域３３０ａ～３３０ｂを電磁鋼帯から切り抜き、当該３つの脚部２１０ａ～２１０ｃの間のＩ型の領域３４０ａ～３４０ｂを長手方向（Ｘ軸方向）の中央の位置で切断することにより、Ｅ型の電磁鋼板１１０とＩ型の電磁鋼板１２０とがそれぞれ２つずつ形成される。この場合、Ｅ型の電磁鋼板１１０が構成する３つの脚部２１０ａ～２１０ｃの間の領域をＩ型の電磁鋼板１２０として無駄なく利用することができる。
　図３では、Ｅ型の電磁鋼板１１０とＩ型の電磁鋼板１２０とをそれぞれ２つずつ切り抜く様子のみを示す。しかしながら、図３に示す領域３３０ａ～３３０ｂが連続的に並ぶようにすることにより、多数のＥ型の電磁鋼板１１０およびＩ型の電磁鋼板１２０を電磁鋼帯から切り抜くことができる。尚、図３に示すようにしてＥ型の電磁鋼板１１０とＩ型の電磁鋼板１２０とを切り抜けば、Ｅ型の電磁鋼板１１０にもＩ型の電磁鋼板１２０にもならない領域を削減することができるので好ましい。しかしながら、必ずしも図３に示すようにしてＥ型の電磁鋼板１１０とＩ型の電磁鋼板１２０とを切り抜く必要はない。例えば、Ｉ型の電磁鋼板が、Ｅ型の電磁鋼板が構成する３つの脚部２１０ａ～２１０ｃのうち相互に隣り合う２つの脚部２１０ａ～２１０ｂ、２１０ｂ～２１０ｃの間の領域からはみ出す場合、Ｉ型の電磁鋼板は、電磁鋼帯の当該領域とは別の領域から切り抜かれる。
　以上のようにして得られる（１枚の）Ｅ型の電磁鋼板１１０と（１枚の）Ｉ型の電磁鋼板１２０とを組み合わせて全体として日の字状とした層を、日の字状の輪郭が相互に合うように積み重なった状態とすることにより積層コア１００が構成される。このとき、Ｅ型の電磁鋼板１１０が構成する脚部２１０ａ～２１０ｃの先端が向く方向が交互に１８０°反対向きになるように、Ｅ型の電磁鋼板１１０とＩ型の電磁鋼板１２０とを組み合わせる。図１および図２に示す例では、上から奇数番目の層においては、Ｅ型の電磁鋼板１１０が構成する脚部２１０ａ～２１０ｃの先端がＸ軸の正の方向側を向き、上から偶数番目の層においては、Ｅ型の電磁鋼板１１０が構成する脚部２１０ａ～２１０ｃの先端がＸ軸の負の方向側を向く。
　なおこのように、１枚のＥ型の電磁鋼板１１０と１枚のＩ型の電磁鋼板１２０とを組み合わせた１つの層（単層）が、Ｅ型の電磁鋼板１１０の脚部２１０ａ～２１０ｃの先端が向く方向が交互に１８０°反対向きになるように積層されていてもよい。この単層での積層方法では、以下に示す複数層での積層方法とは異なり、そのまま電磁鋼板の向きを変えずに積層する構造が不要となるため、製造設備を簡素化できる。さらには、前述の層が、Ｅ型の電磁鋼板１１０の脚部２１０ａ～２１０ｃの先端が向く方向を合わせて複数層、積層された第１の積層体と、前述の層が、Ｅ型の電磁鋼板１１０の脚部２１０ａ～２１０ｃの先端が向く方向が１８０°反対向きになるように複数層、積層された第２の積層体と、が交互に積層されていてもよい。この複数層での積層方法を適用すると、コア製作の効率が向上する。
　図４は、積層コア１００を用いて構成される電気機器の構成の一例を示す図である。本実施形態では、電気機器４００が単相変圧器である場合を例に挙げて説明する。図４は、積層コア１００の脚部２１０ａ～２１０ｃの長手方向（Ｘ軸方向）の中央において、積層コア１００の継鉄部２２０ａ～２２０ｂの長手方向（Ｙ軸方向）と積層方向（Ｚ軸方向）とに平行に、積層コア１００を切断した場合の断面を示す。尚、図４では、説明および表記の都合上、電気機器４００が有する構成の一部を簡略化したり省略したりする。
　図４において、電気機器４００は、積層コア１００と、一次コイル４１０と、二次コイル４２０とを有する。
　一次コイル４１０の両端には、入力電圧（励磁電圧）が印加される。二次コイル４２０の両端には、一次コイル４１０と二次コイル４２０の巻数比に応じた出力電圧が出力される。電気機器４００の励磁周波数（一次コイル４１０に流す励磁電流の周波数）は、商用周波数であっても、商用周波数を上回る周波数（例えば、１００Ｈｚ以上１０ｋＨｚ未満の範囲の周波数）であってもよい。
　一次コイル４１０は、積層コア１００の３つの脚部２１０ａ～２１０ｃのうち中央の脚部２１０ｂ（の側面）を周回するように配置される。一次コイル４１０は、積層コア１００および二次コイル４２０と電気的に絶縁されている。二次コイル４２０は、一次コイル４１０の外側において、積層コア１００の３つの脚部のうち中央の脚部（の側面）を周回するように配置される。二次コイル４２０は、積層コア１００および一次コイル４１０と電気的に絶縁されている。
　一次コイル４１０の厚みと二次コイル４２０の厚みの合計値は、積層コア１００の３つの脚部２１０ａ～２１０ｃのうち相互に隣り合う２つの脚部２１０ａ～２１０ｂ、２１０ｂ～２１０ｃの（Ｙ軸方向の）間隔を下回る。
　電気機器４００を構成する際には、まず、一次コイル４１０および二次コイル４２０を作製する。そして、図４に示すように一次コイル４１０および二次コイル４２０を配置する。具体的に、一次コイル４１０を相対的に内側とし、二次コイル４２０を相対的に外側として一次コイル４１０および二次コイル４２０が同軸になるように、一次コイル４１０および二次コイル４２０を配置する。
　その後、Ｅ型の電磁鋼板１１０の脚部２１０ａ～２１０ｃの先端が向く方向が交互に１８０°反対向きになるように、Ｅ型の電磁鋼板１１０の中央の脚部２１０ｂを、一次コイル４１０の中空部に順次挿入すると共に、同一の層において板面の形状がＥとＩを組み合わせた日の字状になるように、Ｅ型の電磁鋼板１１０が構成する脚部２１０ａ～２１０ｃの先端にＩ型の電磁鋼板１２０を配置する。以上のようにしてＥ型の電磁鋼板１１０とＩ型の電磁鋼板１２０とを配置することにより、Ｅ型の電磁鋼板１１０の中央の脚部に、一次コイル４１０および二次コイル４２０が配置された状態の積層コア１００が構成される。このようにすれば、一次コイル４１０および二次コイル４２０を構成する電線を、一巻き毎に、積層コア１００の３つの脚部２１０ａ～２１０ｃのうち相互に隣り合う２つの脚部２１０ａ～２１０ｂ、２１０ｂ～２１０ｃの間の領域に通す必要がなくなる。そのため、一次コイル４１０および二次コイル４２０を容易に構成することができる。
　尚、以上のようにして構成される積層コア１００は、公知の方法で固定される。例えば、積層コア１００の側面（電磁鋼板の板厚部分が露出している面）を覆うように、積層コア１００と電気的に絶縁された状態でケースを取り付けることにより、積層コア１００を固定することができる。また、積層コア１００の板面の四隅の部分に、積層方向に貫通する貫通孔を形成し、積層コア１００と電気的に絶縁された状態で当該貫通孔にボルトを通してボルト締めを行うことにより、積層コア１００を固定することができる。また、積層コア１００にカシメを設けて積層コア１００を固定してもよい。また、積層コア１００の側面を溶接して積層コア１００を固定してもよい。また、ワニス等の絶縁材料を用いて電気機器４００に対し含浸処理を行ってもよい。
　また、（積層コアに使用する電磁鋼板）の項で説明したように、積層コア１００に対して歪取焼鈍が行われる。
　以上のように本実施形態では、Ｅ型の電磁鋼板１１０が構成する３つの脚部２１０ａ～２１０ｃの長手方向（Ｘ軸方向）と、Ｅ型の電磁鋼板１１０が構成する継鉄部２２０ａ～２２０ｂの長手方向（Ｙ軸方向）との２つの方向が磁化容易方向３２０ａ～３２０ｂの何れかの方向（図１～図３に示す例では磁化容易方向３２０ａまたは３２０ｂ）と一致し、Ｉ型の電磁鋼板１２０が構成する継鉄部２２０ａ～２２０ｂの長手方向（Ｙ軸方向）が磁化容易方向３２０ａ～３２０ｂの何れかの方向（図１～図３に示す例では磁化容易方向３２０ａ）に一致するように、Ｅ型の電磁鋼板１１０およびＩ型の電磁鋼板１２０を構成する。そして、脚部２１０ａ～２１０ｃの長手方向が磁化容易方向３２０ａ～３２０ｂの何れかの方向（図１～図３に示す例では磁化容易方向３２０ａ）に一致し、且つ、継鉄部２２０ａ～２２０ｂの長手方向が磁化容易方向３２０ａ～３２０ｂの何れかの方向（図１～図３に示す例では磁化容易方向３２０ａまたは３２０ｂ）に一致するように、Ｅ型の電磁鋼板１１０およびＩ型の電磁鋼板１２０を組み合わせて積層コア１００を構成する。従って、（積層コアに使用する電磁鋼板）の項で説明した無方向性電磁鋼板の特性を有効に活用した積層コア１００および電気機器４００を実現することができる。
　本実施形態では、Ｅ型の電磁鋼板１１０が構成する脚部２１０ａ～２１０ｃの先端が向く方向が交互に１８０°反対向きになるように、Ｅ型の電磁鋼板１１０とＩ型の電磁鋼板１２０とを組み合わせる場合を例に挙げて説明した。このようにすれば、Ｅ型の電磁鋼板１１０とＩ型の電磁鋼板１２０との境界が積層方向において並ばないようにすることができる。よって、積層コア１００の鉄損や唸りの低減等を図ることができるので好ましい。しかしながら、必ずしもこのようにする必要はない。Ｅ型の電磁鋼板１１０の先端が向く方向が同じになるように、Ｅ型の電磁鋼板１１０とＩ型の電磁鋼板１２０とを組み合わせてもよい。このようにする場合も、前述したように、同じ層に配置されるＥ型の電磁鋼板１１０とＩ型の電磁鋼板１２０との間隔は短いほど好ましく、同じ層に配置されるＥ型の電磁鋼板１１０が構成する３つの脚部２１０ａ～２１０ｃの先端の板厚部分とＩ型の電磁鋼板１２０が構成する継鉄部２２０ａ～２２０ｂの板厚部分とは接触しているのがより好ましい。ただし、積層コアの磁気飽和を抑制するため、同じ層に配置されるＥ型の電磁鋼板１１０が構成する３つの脚部２１０ａ～２１０ｃの先端の板厚部分とＩ型の電磁鋼板１２０が構成する継鉄部２２０ａ～２２０ｂの板厚部分との間に空隙を設けたり、絶縁材を配置したりすることがある。
　また、本実施形態では、電気機器４００が単相変圧器である場合を例に挙げて説明した。しかしながら、積層コア１００と、積層コア１００に対して周回するように配置されるコイルとを有する電気機器であれば、電気機器４００は単相変圧器に限定されない。例えば、電気機器４００は、単相変流器であっても、単相変成器であっても、リアクトルであっても、チョークコアであっても、その他のインダクタであってもよい。また、電気機器４００を駆動するための電源は単相電源に限定されず、例えば、三相電源であってもよい。この場合、前述した説明において、単相は三相に置き換わる。また、コイルは、各相に対して個別に設けられる。例えば、積層コア１００の３つの脚部２１０ａ～２１０ｃのそれぞれを周回するようにコイルを配置し、内鉄型の電気機器としてもよい。
（第２の実施形態）
　次に、第２の実施形態を説明する。第１の実施形態では、積層コアがＥＩコアである場合を例に挙げて説明した。これに対し、本実施形態では、積層コアがＥＥコアである場合を例に挙げて説明する。このように本実施形態と第１の実施形態は、積層コアを構成する電磁鋼板が主として異なる。従って、本実施形態の説明において、第１の実施形態と同一の部分については、図１～図４に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。
　図５は、積層コア５００の外観構成の一例を示す図である。図６は、積層コア５００の各層における電磁鋼板の配置の一例を示す図である。
　図５および図６において、積層コア５００は、複数のＥ型の電磁鋼板５１０を有する。
　積層コア５００は、Ｘ軸方向を長手方向とし、Ｙ軸方向において間隔を有して配置される３つの脚部６１０ａ～６１０ｃと、Ｙ軸方向を長手方向とし、Ｘ軸方向において間隔を有して配置される２つの継鉄部６２０ａ～６２０ｂと、を有する。３つの脚部６１０ａ～６１０ｃの長手方向（Ｘ軸方向）の一端に２つの継鉄部６２０ａ～６２０ｂのうちの一方が配置される。３つの脚部６１０ａ～６１０ｃの長手方向（Ｘ軸方向）の他端に２つの継鉄部６２０ａ～６２０ｂのうちの他方が配置される。３つの脚部６１０ａ～６１０ｃと２つの継鉄部６２０ａ～６２０ｂは、磁気的に結合されている。図６に示すように、積層コア５００の同一の層における板面の形状は、概ね、２つのＥを組み合わせた日の字状となる。
　Ｅ型の電磁鋼板５１０は、積層コア５００の３つの脚部６１０ａ～６１０ｃの領域のうち当該脚部の長手方向（Ｘ軸方向）の半分と、積層コア５００の２つの継鉄部６２０ａ～６２０ｂのうちの１つとを構成する。即ち、Ｅ型の電磁鋼板５１０が構成する３つの脚部６１０ａ～６１０ｃの長手方向の長さは、積層コア５００の３つの脚部６１０ａ～６１０ｃの長手方向の長さの半分である。また、図５および図６に示すように、Ｅ型の電磁鋼板５１０が構成する３つの脚部６１０ａ～６１０ｃと、Ｅ型の電磁鋼板１１０が構成する継鉄部６２０ａ～６２０ｂとには境界はない。
　一方、図５に示すように、Ｅ型の電磁鋼板５１０が構成する３つの脚部６１０ａ～６１０ｃの先端の位置に境界がある。即ち、積層コア５００の脚部６１０ａ～６１０ｃの長手方向（Ｘ軸方向）の中央の位置に境界がある。同じ層に配置されるＥ型の電磁鋼板５１０の３つの脚部６１０ａ～６１０ｃの先端の間隔は短いほど好ましい。同じ層に配置されるＥ型の電磁鋼板５１０が構成する３つの脚部６１０ａ～６１０ｃの先端の板厚部分同士は接触しているのがより好ましい。ただし、積層コア５００の磁気飽和を抑制するため、同じ層に配置されるＥ型の電磁鋼板５１０が構成する３つの脚部６１０ａ～６１０ｃの先端の板厚部分同士の間に空隙を設けたり、絶縁材を配置したりすることがある。
　Ｅ型の電磁鋼板５１０の磁化容易方向は、Ｅ型の電磁鋼板５１０が構成する３つの脚部６１０ａ～６１０ｃの長手方向（Ｘ軸方向）と、Ｅ型の電磁鋼板１１０が構成する継鉄部６２０ａ～６２０ｂの長手方向（Ｙ軸方向）との２つの方向と一致する。
　図７は、Ｅ型の電磁鋼板５１０を、電磁鋼帯から切り抜く方法の一例を示す図である。
　図７において、一点鎖線で示す仮想線７１０は、電磁鋼帯の圧延方向（以下、圧延方向７１０ともいう）を示す。破線で示す仮想線７２０ａ～７２０ｂは、電磁鋼帯の磁化容易方向（以下、磁化容易方向７２０ａ～７２０ｂともいう）を示す。尚、図７において、仮想線７１０に平行な方向は、全て電磁鋼帯の圧延方向であり、仮想線７２０ａ～７２０ｂに平行な方向は、全て電磁鋼帯の磁化容易方向である。また、図７では、説明の都合上、切り抜かれた電磁鋼板に対応する脚部６１０ａ～６１０ｃおよび継鉄部６２０ａ～６２０ｂを併せて示す。
　前述したように、圧延方向７１０となす角度が４５°となる２つの方向が磁化容易方向である。
　図７に示す例では、Ｅ型の電磁鋼板５１０が構成する３つの脚部６１０ａ～６１０ｃの長手方向が、電磁鋼帯の２つの磁化容易方向７２０ａ～７２０ｂのうちの一方の磁化容易方向７２０ａに一致し、且つ、Ｅ型の電磁鋼板５１０が構成する継鉄部６２０ａ～６２０ｂの長手方向が、電磁鋼帯の２つの磁化容易方向７２０ａ～７２０ｂのうちの他方の磁化容易方向７２０ｂに一致するように、Ｅ型の電磁鋼板５１０を構成する領域７３０ａ～７３０ｅを電磁鋼帯から切り抜く。図７において、実線が切り抜き位置を示す。尚、表記の都合上、図７では、Ｅ型の電磁鋼板５１０を構成する領域７３０ｄ～７３０ｅの一部の図示を省略する。
　図７に示す例では、Ｅ型の電磁鋼板５１０が構成する３つの脚部のうち相互に隣り合う２つの脚部６１０ａ～６１０ｂ、６１０ｂ～６１０ｃの間に、当該Ｅ型の電磁鋼板５１０とは別のＥ型の電磁鋼板５１０が構成する３つの脚部６１０ａ～６１０ｃのうち一方の端に位置する脚部が位置するように、Ｅ型の電磁鋼板５１０を構成する領域７３０ａ～７３０ｅを電磁鋼帯から切り抜く。
　以上のように、Ｅ型の電磁鋼板５１０が構成する３つの脚部６１０ａ～６１０ｃの間の領域を、当該Ｅ型の電磁鋼板５１０とは別のＥ型の電磁鋼板５１０が構成する３つの脚部６１０ａ～６１０ｃのうち一方の端の脚部として利用することにより、電磁鋼帯の領域のうち、Ｅ型の電磁鋼板５１０にならない領域を削減することができる。
　Ｅ型の電磁鋼板５１０が構成する３つの脚部６１０ａ～６１０ｃのうち相互に隣り合う２つの脚部６１０ａ～６１０ｂ、６１０ｂ～６１０ｃの（Ｙ軸方向の）間隔が、Ｅ型の電磁鋼板５１０が構成する３つの脚部６１０ａ～６１０ｃのうち中央に位置しない脚部６１０ａ、６１０ｃの幅（Ｙ軸方向の長さ）と同じである場合、Ｅ型の電磁鋼板５１０が構成する３つの脚部６１０ａ～６１０ｃのうち中央に位置しない脚部６１０ａ、６１０ｃの幅を調整するための加工は不要となる。この場合、Ｅ型の電磁鋼板５１０が構成する３つの脚部６１０ａ～６１０ｃの間の領域を当該Ｅ型の電磁鋼板５１０とは別のＥ型の電磁鋼板５１０の３つの脚部６１０ａ～６１０ｃのうち一方の端の脚部として無駄なく利用することができる。
　図７では、Ｅ型の電磁鋼板５１０を５つ切り抜く様子のみを示すが、図７に示す領域７３０ａ～７３０ｅが連続的に並ぶようにすることにより、多数のＥ型の電磁鋼板５１０を電磁鋼帯から切り抜くことができる。尚、図７に示すようにしてＥ型の電磁鋼板５１０を切り抜けば、Ｅ型の電磁鋼板５１０にならない領域を削減することができるので好ましい。しかしながら、必ずしも図７に示すようにしてＥ型の電磁鋼板５１０を切り抜く必要はない。例えば、Ｅ型の電磁鋼板が構成する３つの脚部６１０ａ～６１０ｃのうち中央に位置しない脚部６１０ａ、６１０ｃが、Ｅ型の電磁鋼板が構成する３つの脚部６１０ａ～６１０ｃのうち相互に隣り合う２つの脚部６１０ａ～６１０ｂ、６１０ｂ～６１０ｃの間の領域からはみ出す場合、Ｅ型の電磁鋼板が構成する３つの脚部６１０ａ～６１０ｃのうち相互に隣り合う２つの脚部６１０ａ～６１０ｂ、６１０ｂ～６１０ｃの間の領域は、当該Ｅ型の電磁鋼板とは別のＥ型の電磁鋼板には使用されない。
　以上のようにして得られる２枚のＥ型の電磁鋼板５１０を、当該電磁鋼板５１０の脚部６１０ａ～６１０ｃの先端同士が対向するように組み合わせて全体として日の字状とした層を、日の字状の輪郭が相互に合うように積み重なった状態とすることにより積層コア５００が構成される。
　積層コア５００を用いて構成される電気機器は、第１の実施形態の電気機器４００の積層コア１００に代えて本実施形態の積層コア５００を用いることにより実現される。ただし、本実施形態では、積層コア５００を構成する際に、積層方向（高さ方向、Ｚ軸方向）の長さが、積層コア５００の積層方向の長さと同じになるように、複数のＥ型の電磁鋼板５１０を、相互に輪郭が合うように積み重ねたものを２組用意する。以下の説明では、このようにして積み重ねられた２組の複数のＥ型の電磁鋼板５１０を、必要に応じて、Ｅ型の電磁鋼板群と称する。
　第１の実施形態で説明したように、図４に示すようにして一次コイル４１０および二次コイル４２０を配置した後、２組のＥ型の電磁鋼板群の脚部６１０ａ～６１０ｃの先端が向く方向が１８０°反対向きになるように、Ｅ型の電磁鋼板群の中央の脚部６１０ｂを、一次コイル４１０の中空部に挿入する。このようにすることにより、同一の層において板面の形状が２つのＥを組み合わせた日の字状になる。
　また、（積層コアに使用する電磁鋼板）の項で説明したように、積層コア５００に対して歪取焼鈍が行われる。
　以上のように本実施形態では、Ｅ型の電磁鋼板５１０が構成する３つの脚部６１０ａ～６１０ｃの長手方向（Ｘ軸方向）と、Ｅ型の電磁鋼板５１０が構成する継鉄部６２０ａ～６２０ｂの長手方向（Ｙ軸方向）との２つの方向が磁化容易方向７２０ａ～７２０ｂの何れかの方向（図５～図７に示す例では磁化容易方向７２０ａまたは７２０ｂ）と一致するように、Ｅ型の電磁鋼板５１０を構成する。そして、脚部６１０ａ～６１０ｃの長手方向が磁化容易方向７２０ａ～７２０ｂの何れかの方向（図５～図７に示す例では磁化容易方向７２０ａ）に一致し、且つ、継鉄部６２０ａ～６２０ｂの長手方向が磁化容易方向７２０ａ～７２０ｂの何れかの方向（図５～図７に示す例では磁化容易方向７２０ｂ）に一致するように、Ｅ型の電磁鋼板５１０を組み合わせて積層コア５００を構成する。従って、積層コアをＥＥコアとしても、積層コアをＥＩコアとする場合と同様の効果を奏することができる。
　尚、本実施形態においても、第１の実施形態で説明した種々の変形例を採用することができる。
（第３の実施形態）
　次に、第３の実施形態を説明する。第１の実施形態では、積層コアがＥＩコアであり、第２の実施形態では、積層コアがＥＥコアである場合を例に挙げて説明した。これに対し、本実施形態では、積層コアがＵＩコアである場合を例に挙げて説明する。このように本実施形態と第１～第２の実施形態は、積層コアを構成する電磁鋼板が主として異なる。従って、本実施形態の説明において、第１～第２の実施形態と同一の部分については、図１～図７に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。
　図８は、積層コア８００の外観構成の一例を示す図である。図９は、積層コア８００の各層における電磁鋼板の配置の一例を示す図である。図９（ａ）は、上から（Ｚ軸の正の方向側から数えて）奇数番目の電磁鋼板の配置の一例を示す図である。図９（ｂ）は、上から偶数番目の電磁鋼板の配置の一例を示す図である。尚、図９では、説明の都合上、切り抜かれた電磁鋼板に対応する脚部８１０ａ～８１０ｂおよび継鉄部８２０ａ～８２０ｂを併せて示す。
　図８および図９において、積層コア８００は、複数のＵ型の電磁鋼板８１０と複数のＩ型の電磁鋼板８２０とを有する。
　積層コア８００は、Ｘ軸方向を長手方向とし、Ｙ軸方向において間隔を有して配置される２つの脚部９１０ａ～９１０ｂと、Ｙ軸方向を長手方向とし、Ｘ軸方向において間隔を有して配置される２つの継鉄部９２０ａ～９２０ｂと、を有する。２つの脚部９１０ａ～９１０ｂの長手方向（Ｘ軸方向）の一端に２つの継鉄部９２０ａ～９２０ｂのうちの一方が配置される。２つの脚部９１０ａ～９１０ｂの長手方向（Ｘ軸方向）の他端に２つの継鉄部９２０ａ～９２０ｂのうちの他方が配置される。２つの脚部９１０ａ～９１０ｂと２つの継鉄部９２０ａ～９２０ｂは、磁気的に結合されている。図９（ａ）および図９（ｂ）に示すように、積層コア８００の同一の層における板面の形状は、概ね、ＵとＩを組み合わせた口の字状（矩形状、square shape）となる。
　Ｕ型の電磁鋼板８１０は、積層コア８００の２つの脚部９１０ａ～９１０ｂと、積層コア８００の２つの継鉄部９２０ａ～９２０ｂのうちの１つとを構成する。Ｕ型の電磁鋼板８１０が構成する２つの脚部９１０ａ～９１０ｂと、Ｕ型の電磁鋼板８１０が構成する継鉄部９２０ａ～９２０ｂとには境界はない。Ｉ型の電磁鋼板８２０は、積層コア８００の２つの継鉄部のうちの１つを構成する。Ｉ型の電磁鋼板８２０が構成する継鉄部９２０ａ～９２０ｂと、Ｕ型の電磁鋼板８１０が構成する２つの脚部９１０ａ～９１０ｂとには境界がある。
　同じ層に配置されるＵ型の電磁鋼板８１０とＩ型の電磁鋼板８２０との間隔は短いほど好ましい。同じ層に配置されるＵ型の電磁鋼板８１０が構成する２つの脚部９１０ａ～９１０ｂの先端の板厚部分とＩ型の電磁鋼板８２０が構成する継鉄部９２０ａ～９２０ｂの板厚部分とは接触しているのがより好ましい。
　Ｕ型の電磁鋼板８１０の磁化容易方向は、Ｕ型の電磁鋼板８１０が構成する２つの脚部９１０ａ～９１０ｂの長手方向（Ｘ軸方向）と、Ｕ型の電磁鋼板８１０が構成する継鉄部９２０ａ～９２０ｂの長手方向（Ｙ軸方向）との２つの方向と一致する。
　Ｉ型の電磁鋼板８２０の磁化容易方向は、Ｉ型の電磁鋼板８２０が構成する継鉄部９２０ａ～９２０ｂの長手方向（Ｙ軸方向）と一致する。
　図１０は、Ｕ型の電磁鋼板８１０とＩ型の電磁鋼板８２０を、電磁鋼帯から切り抜く方法の一例を示す図である。
　図１０において、一点鎖線で示す仮想線１０１０は、電磁鋼帯の圧延方向（以下、圧延方向１０１０ともいう）を示す。破線で示す仮想線１０２０ａ～１０２０ｂは、電磁鋼帯の磁化容易方向（以下、磁化容易方向１０２０ａ～１０２０ｂともいう）を示す。尚、図１０において、仮想線１０１０に平行な方向は、全て電磁鋼帯の圧延方向であり、仮想線１０２０ａ～１０２０ｂに平行な方向は、全て電磁鋼帯の磁化容易方向である。
　前述したように、圧延方向１０１０となす角度が４５°となる２つの方向が磁化容易方向である。
　図１０に示す例では、Ｕ型の電磁鋼板８１０が構成する２つの脚部９１０ａ～９１０ｂの長手方向が、電磁鋼帯の２つの磁化容易方向１０２０ａ～１０２０ｂのうちの一方の磁化容易方向１０２０ａに一致し、且つ、Ｕ型の電磁鋼板８１０が構成する継鉄部９２０ａ～９２０ｂの長手方向が、電磁鋼帯の２つの磁化容易方向１０２０ａ～１０２０ｂのうちの他方の磁化容易方向１０２０ｂに一致するように、Ｕ型の電磁鋼板８１０を構成する領域１０３０ａ、１０３０ｂを電磁鋼帯から切り抜く。図１０において、実線が切り抜き位置を示す。
　図１０に示す例では、２つのＵ型の電磁鋼板８１０が構成する２つの脚部９１０ａ～９１０ｂの先端同士が合うように、２つのＵ型の電磁鋼板８１０を構成する領域１０３０ａ～１０３０ｂを電磁鋼帯から切り抜く。
　また、２つの脚部９１０ａ～９１０ｂの先端同士が合うように２つのＵ型の電磁鋼板８１０を構成する領域１０３０ａ～１０３０ｂを電磁鋼帯から切り抜くと、２つのＵ型の電磁鋼板８１０が構成する２つの脚部９１０ａ～９１０ｂの間のＩ型の領域１０４０も切り抜かれる。Ｉ型の領域１０４０の長手方向は、電磁鋼帯の２つの磁化容易方向１０２０ａ～１０２０ｂのうちの一方の磁化容易方向１０２０ａに一致する。そこで、本実施形態では、Ｉ型の領域１０４０を用いてＩ型の電磁鋼板８２０を形成する。
　Ｕ型の電磁鋼板８１０が構成する２つの脚部９１０ａ～９１０ｂの（Ｙ軸方向の）間隔が、Ｉ型の電磁鋼板８２０の幅方向（Ｙ軸方向）の長さの２倍である場合、Ｉ型の領域１０４０を幅方向（Ｙ軸方向）の中央の位置で切断することにより、Ｉ型の電磁鋼板８２０の幅方向の領域を定めることができる。また、Ｕ型の電磁鋼板８１０が構成する２つの脚部９１０ａ～９１０ｂの長手方向（Ｘ軸方向）の長さが、Ｉ型の電磁鋼板８２０の長手方向（Ｘ軸方向）の長さと同じである場合、Ｉ型の領域１０４０を長手方向（Ｘ軸方向）の中央の位置で切断することにより、Ｉ型の電磁鋼板８２０の長手方向の領域を定めることができる。
　以上のように、Ｕ型の電磁鋼板８１０が構成する２つの脚部９１０ａ～９１０ｂの間の領域を、Ｉ型の電磁鋼板８２０として利用することにより、電磁鋼帯の領域のうち、Ｕ型の電磁鋼板８１０にもＩ型の電磁鋼板８２０にもならない領域を削減することができる。
　Ｕ型の電磁鋼板８１０が構成する２つの脚部９１０ａ～９１０ｂの（Ｙ軸方向の）間隔が、Ｉ型の電磁鋼板８２０の幅方向（Ｙ軸方向）の長さの２倍であり、且つ、Ｕ型の電磁鋼板８１０が構成する２つの脚部９１０ａ～９１０ｂの長手方向（Ｘ軸方向）の長さが、Ｉ型の電磁鋼板８２０の長手方向（Ｘ軸方向）の長さと同じであるとする。この場合、２つの脚部９１０ａ～９１０ｂの先端同士が合うように２つのＵ型の電磁鋼板８１０を構成する領域１０３０ａ～１０３０ｂを電磁鋼帯から切り抜き、当該２つの脚部９１０ａ～９１０ｂの間のＩ型の領域１０４０を長手方向（Ｘ軸方向）および幅方向（Ｙ軸方向）の中央の位置で４つに切断することにより、Ｕ型の電磁鋼板８１０が２つ形成され、Ｉ型の電磁鋼板８２０が４つ形成される。この場合、Ｕ型の電磁鋼板８１０が構成する２つの脚部９１０ａ～９１０ｂの間の領域をＩ型の電磁鋼板８２０として無駄なく利用することができる。
　図１０では、Ｕ型の電磁鋼板８１０を２つ切り抜き、Ｉ型の電磁鋼板８２０を４つ切り抜く様子のみを示す。しかしながら、図１０に示す領域１０３０ａ～１０３０ｂが連続的に並ぶようにすることにより、多数のＵ型の電磁鋼板８１０およびＩ型の電磁鋼板８２０を電磁鋼帯から切り抜くことができる。尚、図１０に示すようにしてＵ型の電磁鋼板８１０とＩ型の電磁鋼板８２０とを切り抜けば、Ｕ型の電磁鋼板８１０にもＩ型の電磁鋼板８２０にもならない領域を削減することができるので好ましい。しかしながら、必ずしも図１０に示すようにしてＵ型の電磁鋼板８１０とＩ型の電磁鋼板８２０とを切り抜く必要はない。例えば、Ｉ型の電磁鋼板が、Ｕ型の電磁鋼板が構成する２つの脚部９１０ａ～９１０ｂの間の領域からはみ出す場合、Ｉ型の電磁鋼板は、電磁鋼帯の当該領域とは別の領域から切り抜かれる。
　以上のようにして得られる（１枚の）Ｕ型の電磁鋼板８１０と（１枚の）Ｉ型の電磁鋼板８２０とを組み合わせて全体として口の字状とした層を、口の字状の輪郭が相互に合うように積み重なった状態とすることにより積層コア８００が構成される。このとき、Ｕ型の電磁鋼板８１０が構成する脚部９１０ａ～９１０ｂの先端が向く方向が交互に１８０°反対向きになるように、Ｕ型の電磁鋼板８１０とＩ型の電磁鋼板８２０とを組み合わせる。図８および図９に示す例では、上から奇数番目の層においては、Ｕ型の電磁鋼板８１０が構成する脚部９１０ａ～９１０ｂの先端がＸ軸の正の方向側を向き、上から偶数番目の層においては、Ｕ型の電磁鋼板８１０が構成する脚部９１０ａ～９１０ｂの先端がＸ軸の負の方向側を向く。
　図１１は、積層コア８００を用いて構成される電気機器の構成の一例を示す図である。本実施形態でも第１の実施形態と同様に、電気機器１１００が単相変圧器である場合を例に挙げて説明する。図１１は、積層コア８００が構成する脚部９１０ａ～９１０ｂの長手方向（Ｘ軸方向）の中央において、積層コア８００が構成する継鉄部９２０ａ～９２０ｂの長手方向（Ｙ軸方向）と積層方向（Ｚ軸方向）とに平行に、積層コア８００を切断した場合の断面を示す。尚、図１１では、説明および表記の都合上、電気機器１１００が有する構成の一部を簡略化したり省略したりする。
　図１１において、電気機器１１００は、積層コア８００と、一次コイル１１１０ａ～１１１０ｂと、二次コイル１１２０ａ～１１２０ｂとを有する。
　一次コイル１１１０ａ～１１１０ｂは、直列または並列に接続される。直列または並列に接続された一次コイル１１１０ａ～１１１０ｂの両端には入力電圧（励磁電圧）が印加される。二次コイル１１２０ａ～１１２０ｂは、直列または並列に接続される。直列または並列に接続された二次コイル１１２０ａ～１１２０ｂの両端には、直列または並列に接続された一次コイル１１１０ａ～１１１０ｂと直列または並列に接続された二次コイル１１２０ａ～１１２０ｂの巻数比に応じた出力電圧が出力される。
　一次コイル１１１０ａは、積層コア８００の２つの脚部９１０ａ～９１０ｂのうち一方の脚部９１０ａ（の側面）を周回するように配置される。一次コイル１１１０ａは、積層コア８００および二次コイル１１２０ａ、１１２０ｂと電気的に絶縁されている。一次コイル１１１０ｂは、積層コア８００の２つの脚部９１０ａ～９１０ｂのうち他方の脚部９１０ｂ（の側面）を周回するように配置される。一次コイル１１１０ｂは、積層コア８００および二次コイル１１２０ａ、１１２０ｂと電気的に絶縁されている。二次コイル１１２０ａは、一次コイル１１１０ａの外側において、積層コア８００の２つの脚部９１０ａ～９１０ｂのうち一方の脚部９１０ａ（の側面）を周回するように配置される。二次コイル１１２０ａは、積層コア８００および一次コイル１１１０ａ、１１１０ｂと電気的に絶縁されている。二次コイル１１２０ｂは、一次コイル１１１０ｂの外側において、積層コア８００の２つの脚部９１０ａ～９１０ｂのうち他方の脚部９１０ｂ（の側面）を周回するように配置される。二次コイル１１２０ｂは、積層コア８００および一次コイル１１１０ａ、１１１０ｂと電気的に絶縁されている。
　一次コイル１１１０ａ～１１１０ｂの厚みと二次コイル１１２０ａ～１１２０ｂの厚みの合計値は、積層コア８００の２つの脚部の（Ｙ軸方向の）間隔を下回る。
　電気機器１１００を構成する際には、まず、一次コイル１１１０ａ～１１１０ｂおよび二次コイル１１２０ａ～１１２０ｂを作製する。そして、図１１に示すように一次コイル１１１０ａ～１１１０ｂおよび二次コイル１１２０ａ～１１２０ｂを配置する。具体的に、一次コイル１１１０ａを相対的に内側とし、二次コイル１１２０ａを相対的に外側として一次コイル１１１０ａおよび二次コイル１１２０ａが同軸になるように、一次コイル１１１０ａおよび二次コイル１１２０ａを配置する。同様に、一次コイル１１１０ｂを相対的に内側とし、二次コイル１１２０ｂを相対的に外側として一次コイル１１１０ｂおよび二次コイル１１２０ｂが同軸になるように、一次コイル１１１０ｂおよび二次コイル１１２０ｂを配置する。
　その後、Ｕ型の電磁鋼板８１０が構成する脚部９１０ａ～９１０ｂの先端が向く方向が交互に１８０°反対向きになるように、Ｕ型の電磁鋼板８１０が構成する一方・他方の脚部９１０ａ～９１０ｂを、それぞれ、一次コイル１１１０ａ・１１１０ｂの中空部に順次挿入すると共に、同一の層において板面の形状がＵとＩを組み合わせた口の字状になるように、Ｕ型の電磁鋼板８１０が構成する脚部９１０ａ～９１０ｂの先端にＩ型の電磁鋼板８２０を配置する。以上のようにしてＵ型の電磁鋼板８１０とＩ型の電磁鋼板８２０とを配置することにより、Ｕ型の電磁鋼板８１０が構成する一方・他方の脚部に、それぞれ、一次コイル１１１０ａおよび二次コイル１１２０ａ・一次コイル１１１０ｂおよび二次コイル１１２０ｂが配置された状態の積層コア８００が構成される。このようにすれば、一次コイル１１１０ａ～１１１０ｂおよび二次コイル１１２０ａ～１１２０ｂを構成する電線を、一巻き毎に、積層コア８００の２つの脚部９１０ａ～９１０ｂの間の領域に通す必要がなくなる。そのため、一次コイル１１１０ａ～１１１０ｂおよび二次コイル１１２０ａ～１１２０ｂを容易に構成することができる。
　尚、積層コア８００の固定は、第１の実施形態で説明したように、公知の方法で実現することができる。また、（積層コアに使用する電磁鋼板）の項で説明したように、積層コア８００に対して歪取焼鈍が行われる。
　以上のように本実施形態では、Ｕ型の電磁鋼板８１０が構成する２つの脚部９１０ａ～９１０ｂの長手方向（Ｘ軸方向）と、Ｕ型の電磁鋼板８１０が構成する継鉄部９２０ａ～９２０ｂの長手方向（Ｙ軸方向）との２つの方向が磁化容易方向１０２０ａ～１０２０ｂの何れかの方向（図８～図１０に示す例では磁化容易方向１０２０ａまたは１０２０ｂ）と一致し、Ｉ型の電磁鋼板８２０が構成する継鉄部９２０ａ～９２０ｂの長手方向（Ｙ軸方向）が磁化容易方向１０２０ａ～１０２０ｂの何れかの方向（図８～図１０に示す例では磁化容易方向１０２０ａ）と一致するように、Ｕ型の電磁鋼板８１０およびＩ型の電磁鋼板８２０を構成する。そして、脚部９１０ａ～９１０ｂの長手方向が磁化容易方向１０２０ａ～１０２０ｂの何れかの方向（図８～図１０に示す例では磁化容易方向１０２０ａ）に一致し、且つ、継鉄部９２０ａ～９２０ｂの長手方向が磁化容易方向１０２０ａ～１０２０ｂの何れかの方向（図８～図１０に示す例では磁化容易方向１０２０ａまたは１０２０ｂ）に一致するように、Ｕ型の電磁鋼板８１０およびＩ型の電磁鋼板８２０を組み合わせて積層コア８００を構成する。従って、積層コアをＵＩコアとしても、積層コアをＥＩコアやＥＥコアとする場合と同様の効果を奏することができる。
　本実施形態では、積層コア８００の２つの脚部９１０ａ～９１０ｂのそれぞれにコイル（一次コイル１１１０ａ～１１１０ｂおよび二次コイル１１２０ａ～１１２０ｂ）を配置する場合を例に挙げて説明した。しかしながら、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、積層コア８００の２つの脚部９１０ａ～９１０ｂのうち、一方の脚部にコイルを配置し、他方の脚部にコイルを配置しなくてもよい。また、２つの積層コア８００を用いて外鉄型の電気機器としてもよい。このようにする場合、２つの積層コア８００の中空部にコイルが配置される。
　尚、本実施形態において、Ｕ型の電磁鋼板８１０の角部は直角であり（屈曲しており）、厳密にはＵ型ではないが、このような形状もＵ型に含まれるものとする（角部が曲率を有する（湾曲している）形状もＵ型に含まれる）。
　また、本実施形態においても、第１～第２の実施形態で説明した種々の変形例を採用することができる。
　積層コアの構成は、第１～第３の実施形態で説明したＥＩコア、ＥＥコア、ＵＩコアに限定されない。複数の脚部と、複数の継鉄部と、を有し、電磁鋼板の積層方向の同じ位置において、複数の脚部の少なくとも一部の領域と複数の継鉄部の少なくとも一部の領域とが同一（１枚）の電磁鋼板で構成されていれば、どのような積層コアであってもよい。すなわち、積層コアは、積層方向の各々の位置において互いに直交して延びる脚部および継鉄部それぞれの少なくとも一部同士が、それぞれ、例えば同一の電磁鋼帯から切り出されたものである場合など同じ特性を有すると評価できる電磁鋼板によって形成された構成であればよい。具体的には、電磁鋼帯を製造する際に各設備に設定される圧延条件や冷却条件といった電磁鋼板の特性に影響を与え得る製造条件が同じであれば、個々の電磁鋼帯は同一の特性を有すると評価可能である。つまり、各々の電磁鋼板は、積層コアにおける電磁鋼板の積層方向の同じ位置（各々の位置）において、複数の脚部の少なくとも一部の領域と複数の継鉄部の少なくとも一部の領域とが、同じ製造条件で製造さている。この電磁鋼板において、脚部の延設方向および継鉄部の延設方向の何れかに、電磁鋼板の磁気特性が最も優れる２つの方向のうちの何れかの方向が沿うことで、磁気特性が向上された積層コアが製造される。
　ただし、複数の継鉄部は、積層コアが励磁された際に、積層コアにおいて閉磁路が形成されるように、脚部の延設方向に対し垂直な方向を延設方向として配置される。また、電磁鋼板は、板面が相互に対向するように積層される。尚、このような積層コアにおいては、電磁鋼板の積層方向の同じ位置において同一の電磁鋼板で構成されている領域（脚部の少なくとも一部の領域と継鉄部の少なくとも一部の領域との間）には境界がなく、当該領域は、一続きの領域となっている。また、積層コアが励磁された際に、積層コアの内部において主磁束が流れる方向は、脚部の延設方向および継鉄部の延設方向を含む。
　例えば、第１～第３の実施形態では、同じ層（積層方向が同じ位置）において、２枚の電磁鋼板（Ｅ型の電磁鋼板１１０・Ｉ型の電磁鋼板１２０、Ｅ型の電磁鋼板５１０・Ｅ型の電磁鋼板５１０、Ｕ型の電磁鋼板８１０・Ｉ型の電磁鋼板８２０）の相互に対向する面は、当該２枚の電磁鋼板の少なくとも一方の電磁鋼板が構成する脚部の長手方向に垂直な方向の面（Ｙ－Ｚ平面）である場合を例に挙げて説明した。しかしながら、同じ層において、２枚の電磁鋼板が相互に対向する面は、相互に平行な面であれば、必ずしも、当該２枚の電磁鋼板の少なくとも一方の電磁鋼板が構成する脚部の長手方向に垂直な方向の面（Ｙ－Ｚ平面）でなくてもよく、当該方向に対して傾斜した方向の面であってもよい（例えば、図２において、Ｅ型の電磁鋼板１１０およびＩ型の電磁鋼板１２０の境界線が、Ｙ軸に対して傾斜していてもよい）。
　また、第２の実施形態では、同じ形状および大きさの２組のＥ型の電磁鋼板群を用いてＥＥコアを構成する場合を例に挙げて説明した。しかしながら、２組のＥ型の電磁鋼板群の脚部の長さは異なっていてもよい。
　また、積層コアは、ＵＵコアであってもよい。この場合、例えば、複数のＵ型の電磁鋼板８１０を相互に輪郭が合うように積み重ねたＵ型の電磁鋼板群を２組用意し、２組の電磁鋼板群の脚部の先端が向く方向が１８０°反対向きになるように、２組の電磁鋼板群が配置されるようにする。また、積層コアをＵＩコアとする場合も、ＥＥコアについて説明した場合と同様に、２組の電磁鋼板群の脚部の長さは異なっていてもよい。
　また、第１～第３の実施形態では、同じ層（積層方向が同じ位置）において、２枚の電磁鋼板（Ｅ型の電磁鋼板１１０・Ｉ型の電磁鋼板１２０、Ｅ型の電磁鋼板５１０・Ｅ型の電磁鋼板５１０、Ｕ型の電磁鋼板８１０・Ｉ型の電磁鋼板８２０）を組み合わせることにより、積層コア１００、５００、８００を構成する場合を例に挙げて説明した。しかしながら、同じ層において、３枚の電磁鋼板を組み合わせることにより、積層コアを構成してもよい。
　このように、同じ層において、複数枚の電磁鋼板を組み合わせることにより、積層コアを構成すれば、前述したようにコイル（一次コイル４１０・二次コイル４２０、一次コイル１１１０ａ～１１１０ｂ・二次コイル１１２０ａ～１１２０ｂ）を容易に構成することができるので好ましい。しかしながら、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、板面の形状が日の字状または口の字状の（１枚の）電磁鋼板として、同じ大きさおよび形状の電磁鋼板を複数用意し、当該複数の電磁鋼板を、輪郭が相互に合うように積み重なった状態とすることにより積層コアを構成してもよい。この場合、電磁鋼板の積層方向の同じ位置において、複数の脚部および複数の継鉄部の全ての領域が同一（１枚）の電磁鋼板で構成される。
　あるいは、積層コアの同一の層における板面の外形状が、四角ばった８の字状の場合であって、同一の層が複数の電磁鋼板によって形成されているとき、同一の層を形成する複数の電磁鋼板が、Ｅ型の電磁鋼板とＩ型の電磁鋼板以外の形状の電磁鋼板を含んでいてもよい（例えば、同一の層が、Ｕ型の電磁鋼板とＴ型の電磁鋼板によって形成されていてもよい）。さらに、積層コアの同一の層における板面の外形状が矩形状の場合であって、同一の層が複数の電磁鋼板によって形成されているとき、同一の層を形成する複数の電磁鋼板が、Ｕ型の電磁鋼板とＩ型の電磁鋼板以外の形状の電磁鋼板を含んでいてもよい（例えば、同一の層が、Ｌ型の電磁鋼板２枚によって形成されていてもよい）。また、積層コアの同一の層が、複数の電磁鋼板によって形成されている場合、これらの複数の電磁鋼板が、必ずしも同一の電磁鋼帯から切り出されていなくてもよい。例えば、互いに異なるコイルを形成する電磁鋼帯（製造ロットが異なる電磁鋼帯）から切り出された複数の電磁鋼板が、同一の層を形成してもよい。またこのような場合において、互いに直交して延びる脚部および継鉄部それぞれの少なくとも一部同士を形成する１枚の電磁鋼板が、前述した（積層コアに使用する電磁鋼板）の項で説明した無方向性電磁鋼板であれば、他の電磁鋼板は、（積層コアに使用する電磁鋼板）の項で説明した無方向性電磁鋼板でなくてもよい。
（実施例）
　次に、実施例を説明する。本実施例では、（積層コアに使用する電磁鋼板）の項で説明した電磁鋼板を用いてＥＩコアとした積層コアと、公知の無方向性電磁鋼板を用いてＥＩコアとした積層コアとを比較した。何れの電磁鋼板も、厚さは０．２５ｍｍである。公知の無方向性電磁鋼板として、Ｗ１０／４００が１２．８Ｗ／ｋｇの無方向性電磁鋼板を用いた。Ｗ１０／４００は、磁束密度が１．０Ｔ、周波数が４００Ｈｚのときの鉄損である。また、当該公知の無方向性電磁鋼板は、圧延方向の磁気特性が最も優れており、磁気特性の異方性は比較的小さい。以下の説明では、当該公知の無方向性電磁鋼板を、必要に応じて素材Ａと称する。また、（積層コアに使用する電磁鋼板）の項で説明した電磁鋼板であって、本実施例の積層コアに用いた電磁鋼板を、必要に応じて素材Ｂと称する。
　図１２は、Ｂ５０比率と、圧延方向からの角度との関係の一例を示す図である。図１３は、Ｗ１５／５０比率と、圧延方向からの角度との関係の一例を示す図である。ここで、Ｂ５０は、磁界の強さ５０００Ａ／ｍで励磁したときの磁束密度であり、Ｗ１５／５０は、磁束密度が１．５Ｔ、周波数が５０Ｈｚのときの鉄損である。ここでは、磁束密度および鉄損を、ＪＩＳ Ｃ ２５５６：２０１５に記載の手法で測定した。
　また、図１２および図１３では、各素材の圧延方向からの角度毎の測定値（磁束密度または鉄損）を規格化した値を示す。規格化にあたっては、素材Ａの圧延方向からの角度毎の平均値を１．０００として規格化した。素材Ａの圧延方向からの角度毎の平均値は、素材Ａの圧延方向となす角度が０°、２２．５°、４５°、６７．５°、９０°、１１２．５°、１３５°、１５７．５°の８つの角度における測定値の平均値とした。このように、図１２および図１３の縦軸の値は、相対値（無次元量）である。
　図１２に示すように、素材Ｂでは、圧延方向となす角度が４５°であるときのＢ５０比率が最も大きく、圧延方向となす角度が０°、９０°に近付くほどＢ５０比率は小さくなる。
　一方、素材Ａでは、圧延方向となす角度が４５°～９０°近傍においてＢ５０比率は小さくなる。
　図１３に示すように、素材Ｂでは、圧延方向となす角度が４５°であるときのＷ１５／５０比率が最も小さく、圧延方向となす角度が０°、９０°に近付くほどＷ１５／５０比率は大きくなる。
　一方、素材Ａでは、Ｗ１５／５０比率は、圧延方向となす角度が０°であるときに最も小さく、圧延方向となす角度が４５°～９０°近傍において大きくなる。
　以上のように素材Ｂでは、圧延方向となす角度が４５°の方向（磁化容易方向）における磁気特性が最も優れる。一方、圧延方向となす角度が０°、９０°の方向（圧延方向、および、圧延方向に直交する方向）における磁気特性が最も劣る。
　尚、圧延方向から、圧延方向となす角度のうち小さい方の角度が９０°になる方向までの４つの領域（すなわち、０°～２２．５°の領域、２２．５°～４５°の領域、４５°～６７．５°の領域、６７．５°～９０°の領域）の磁気特性は、理論的には対称な関係を有する。
　素材ＡのＥ型の電磁鋼板については、Ｅ型の電磁鋼板が構成する３つの脚部の長手方向が圧延方向と一致するようにした。素材ＡのＩ型の電磁鋼板については、Ｉ型の電磁鋼板が構成する継鉄部の長手方向が圧延方向と一致するようにした。
　素材ＢのＥ型の電磁鋼板については、第１の実施形態で説明したように、Ｅ型の電磁鋼板が構成する３つの脚部の長手方向と、Ｅ型の電磁鋼板が構成する継鉄部の長手方向との２つの方向が２つの磁化容易方向の何れかと一致するようにした。素材ＢのＩ型の電磁鋼板についても、第１の実施形態で説明したように、Ｉ型の電磁鋼板が構成する継鉄部の長手方向が２つの磁化容易方向の何れかと一致するようにした。
　素材ＡのＥ型・Ｉ型の電磁鋼板も、素材ＢのＥ型・Ｉ型の電磁鋼板も、金型による打ち抜き加工により電磁鋼帯から切り抜いた。素材ＡのＥ型の電磁鋼板と、素材ＢのＥ型の電磁鋼板の形状および大きさは同じである。素材ＡのＩ型の電磁鋼板と、素材ＢのＩ型の電磁鋼板の形状および大きさは同じである。
　素材ＡのＥ型・Ｉ型の電磁鋼板を、第１の実施形態で説明したようにして積み重ねた積層コアに歪取焼鈍を施し、積層コアの中央の脚部に一次コイルを配置した。同様に、素材ＢのＥ型・Ｉ型の電磁鋼板を、第１の実施形態で説明したようにして積み重ねた積層コアに歪取焼鈍を施し、積層コアの中央の脚部に一次コイルを配置した。
　それぞれの積層コアを構成するＥ型・Ｉ型の電磁鋼板の枚数は同じである（それぞれの積層コアの形状および大きさは同じである）。また、それぞれの積層コアに配置する一次コイルは同じコイルである。
　それぞれの積層コアに配置した一次コイルの両端に、周波数および実効値が同じ励磁電流を流し（即ち、それぞれの積層コアを同一の励磁条件で励磁し）、それぞれの積層コアの中央の脚部における磁束密度を測定すると共に鉄損を測定した。また、一次コイルに流れる励磁電流を測定し一次銅損を導出した。
　その結果、素材Ａの積層コアを用いた場合の一次銅損に対する素材Ｂの積層コアを用いた場合の一次銅損の比は０．９２であった。また、素材Ａの積層コアの鉄損に対する素材Ｂの積層コアの鉄損の比は０．８１であった。このように、本実施例では、素材Ｂを用いることにより素材Ａを用いる場合に比べて、一次銅損を８％、鉄損を１９％それぞれ低減することができた。
　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。
　本発明によれば、積層コアの磁気特性を向上させることができる。よって、産業上の利用可能性が高い。
　１００，５００，８００：積層コア、１１０，５１０：Ｅ型の電磁鋼板、１２０，８２０：Ｉ型の電磁鋼板、２１０ａ～２１０ｃ，６１０ａ～６１０ｃ，９１０ａ～９１０ｂ：脚部、２２０ａ～２２０ｃ，６２０ａ～６２０ｃ，９２０ａ～９２０ｂ：継鉄部、３１０，７１０，１０１０：圧延方向３２０ａ～３２０ｂ，７２０ａ～７２０ｂ，１０２０ａ～１０２０ｂ：磁化容易方向、４００，１１００：電気機器、４１０，１１１０ａ～１１１０ｂ：一次コイル、４２０，１１２０ａ～１１２０ｂ：二次コイル

Claims (6)

  1. 　板面同士が相互に対向するように積層された複数の電磁鋼板を有する積層コアであって、
    　前記複数の電磁鋼板の各々は、
    　複数の脚部と、
    　前記積層コアが励磁された際に、前記積層コアにおいて閉磁路が形成されるように、前記脚部の延設方向に対し垂直な方向を延設方向として配置される複数の継鉄部と、を備え、
    　前記複数の脚部を構成する前記電磁鋼板の積層方向と前記複数の継鉄部を構成する前記電磁鋼板の積層方向は、同じであり、
    　前記電磁鋼板は、
    　質量％で、
    　Ｃ：０．０１００％以下、
    　Ｓｉ：１．５０％～４．００％、
    　ｓｏｌ．Ａｌ：０．０００１％～１．０％、
    　Ｓ：０．０１００％以下、
    　Ｎ：０．０１００％以下、
    　Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｐｔ、Ｐｂ、Ｃｕ、Ａｕからなる群から選ばれる１種以上：総計で２．５０％～５．００％、
    　Ｓｎ：０．０００％～０．４００％、
    　Ｓｂ：０．０００％～０．４００％、
    　Ｐ：０．０００％～０．４００％、および
    　Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃｅ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｚｎ、Ｃｄからなる群から選ばれる１種以上：総計で０．００００％～０．０１００％を含有し、
    　Ｍｎ含有量（質量％）を［Ｍｎ］、Ｎｉ含有量（質量％）を［Ｎｉ］、Ｃｏ含有量（質量％）を［Ｃｏ］、Ｐｔ含有量（質量％）を［Ｐｔ］、Ｐｂ含有量（質量％）を［Ｐｂ］、Ｃｕ含有量（質量％）を［Ｃｕ］、Ａｕ含有量（質量％）を［Ａｕ］、Ｓｉ含有量（質量％）を［Ｓｉ］、ｓｏｌ．Ａｌ含有量（質量％）を［ｓｏｌ．Ａｌ］としたときに、以下の（Ａ）式を満たし、
    　残部がＦｅおよび不純物からなる化学組成を有し、
    　圧延方向のＢ５０をＢ５０Ｌ、圧延方向とのなす角度が９０°の方向のＢ５０をＢ５０Ｃ、圧延方向となす角度のうち小さい方の角度が４５°となる２つの方向のＢ５０のうち一方の方向のＢ５０、他方の方向のＢ５０を、それぞれ、Ｂ５０Ｄ１、Ｂ５０Ｄ２としたときに、以下の（Ｂ）式且つ（Ｃ）式を満たし、｛１００｝＜０１１＞のＸ線ランダム強度比が５以上３０未満であり、板厚が０．５０ｍｍ以下であり、
    　前記電磁鋼板の磁気特性が最も優れる２つの方向のうちの何れかの方向が、前記脚部の延設方向および前記継鉄部の延設方向の何れかに沿うように、前記電磁鋼板が配置されており、
    　前記磁気特性が最も優れる２つの方向は、前記圧延方向となす角度のうち小さい方の角度が４５°となる２つの方向であることを特徴とする積層コア。
    　（［Ｍｎ］＋［Ｎｉ］＋［Ｃｏ］＋［Ｐｔ］＋［Ｐｂ］＋［Ｃｕ］＋［Ａｕ］）－（［Ｓｉ］＋［ｓｏｌ．Ａｌ］）＞０％　　　・・・（Ａ）
    　（Ｂ５０Ｄ１＋Ｂ５０Ｄ２）／２＞１．７Ｔ　　　　　　　　　・・・（Ｂ）
    　（Ｂ５０Ｄ１＋Ｂ５０Ｄ２）／２＞（Ｂ５０Ｌ＋Ｂ５０Ｃ）／２・・・（Ｃ）
  2. 　以下の（Ｄ）式を満たすことを特徴とする請求項１に記載の積層コア。
    　（Ｂ５０Ｄ１＋Ｂ５０Ｄ２）／２＞１．１×（Ｂ５０Ｌ＋Ｂ５０Ｃ）／２・・・（Ｄ）
  3. 　以下の（Ｅ）式を満たすことを特徴とする請求項１に記載の積層コア。
    　（Ｂ５０Ｄ１＋Ｂ５０Ｄ２）／２＞１．２×（Ｂ５０Ｌ＋Ｂ５０Ｃ）／２・・・（Ｅ）
  4. 　以下の（Ｆ）式を満たすことを特徴とする請求項１に記載の積層コア。
    　（Ｂ５０Ｄ１＋Ｂ５０Ｄ２）／２＞１．８Ｔ　　　　　　　　　・・・（Ｆ）
  5. 　前記積層コアは、ＥＩコア、ＥＥコア、ＵＩコア、またはＵＵコアであることを特徴とする請求項１に記載の積層コア。
  6. 　請求項１から５のいずれか１項に記載の積層コアと、前記積層コアに対して周回するように配置されるコイルとを有することを特徴とする電気機器。
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