JP2003163116A - 電磁アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】アーマチャの鉄損を低減しつつ衝撃破壊強度の
低下を抑え、信頼性及び耐久性の向上を図ることのでき
る電磁アクチュエータを提供する。 【解決手段】電磁アクチュエータとしての電磁駆動バル
ブ１６では、コイル２８，２９への通電にともない発生
する電磁力により、アーマチャ２５がアーマチャステム
２１とともにコア２６，２７に向けて変位して同コア２
６，２７に当接する。アーマチャ２５は、電磁鋼板等の
鋼板の積層体３６と、純鉄系金属材料等からなるバルク
材３７とを備える。バルク材３７はアーマチャステム２
１に結合されている。積層体３６は、バルク材３７に対
しアーマチャステム２１の軸方向に重ね合わされてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コイルへの通電に
ともない発生する電磁力によってコアに向けて変位して
そのコアに当接するアーマチャを備えた電磁アクチュエ
ータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、内燃機関の吸気バルブ又は排気
バルブとして、カムシャフトの回転に基づいて開閉駆動
されるバルブに代えて、電磁力によって開閉駆動される
電磁アクチュエータを採用することが考えられている。
こうした電磁アクチュエータは、吸気バルブ又は排気バ
ルブとして機能する弁体、弁体と一体に変位するアーマ
チャ、アーマチャを中立位置に付勢する一対のスプリン
グ、及びアーマチャの変位方向に配設される一対の電磁
石を備える。電磁石は電磁コイル及びコアからなる。こ
の電磁駆動バルブでは、電磁コイルへの通電により励磁
電流が流れると、アーマチャに対し電磁石に向かう電磁
力が作用する。従って、一対の電磁石に交互に励磁電流
が流されることにより、弁体が開閉駆動される。

【０００３】上記電磁アクチュエータでは、磁気回路の
一部を構成するアーマチャが、磁性材料からなるバルク
（塊）材を切削、鍛造等の方法に従って加工することに
よって形成されている。このようにして形成されたアー
マチャでは、電磁コイルへの通電制御にともない磁束が
変動する。そして、アーマチャでは、この磁束変動を少
なくするように渦電流が流れ、これにともない渦電流に
起因するエネルギー損失（鉄損）が生ずる。その結果、
電流が意図した通りに流れず、電磁アクチュエータの応
答性が低下する。

【０００４】そこで、例えば、特開平１０−２０８９３
１号公報や特開２０００−１７９５８３号公報に記載さ
れているように、電磁鋼板の積層体によってアーマチャ
を構成したり、磁性粉末からなる圧粉体によってアーマ
チャを構成したりすることが考えられる。このようにす
ることで、渦電流による損失を低減することが可能であ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した電
磁アクチュエータでは、電磁コイルへの通電によりアー
マチャがコア側へ変位して、そのコアに当接（衝突）す
る。そして、アーマチャは衝突による衝撃（荷重）を、
アーマチャの往復動にともない繰返し受ける。このた
め、衝撃に耐え得る高い強度がアーマチャに要求され
る。しかしながら、上述したように積層体のみ又は圧粉
体のみによってアーマチャを構成した場合には、バルク
材によってアーマチャを構成した場合よりも衝撃破壊強
度が低い。従って、前述した強度に関する要求に応える
ことが難しく、信頼性や耐久性に欠けるという問題があ
る。

【０００６】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、アーマチャの鉄損を低減し
つつ衝撃破壊強度の低下を抑え、信頼性及び耐久性の向
上を図ることのできる電磁アクチュエータを提供するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】以下、上記目的を達成す
るための手段及びその作用効果について記載する。請求
項１〜８に記載の発明では、電磁アクチュエータの共通
の手段として、アーマチャステムに固定されたアーマチ
ャを備えている。そして、この電磁アクチュエータで
は、コイルへの通電にともない発生する電磁力により、
前記アーマチャが前記アーマチャステムとともにコアに
向けて変位して同コアに当接する構成を有している。

【０００８】上記構成の電磁アクチュエータでは、コイ
ルへの通電によりコア及びアーマチャに磁束が発生し、
アーマチャに対しコアに向かう電磁力が作用する。この
電磁力により、アーマチャがアーマチャステムをともな
ってコアに向けて変位し同コアに当接する。前記磁束は
コイルへの通電が制御されることにより変動する。アー
マチャでは、この磁束変動を少なくするように渦電流が
流れる。

【０００９】上述した共通の手段及び作用効果に加え、
請求項１〜８に記載の発明は、それぞれ次の手段及び作
用効果を有している。請求項１に記載の発明では、前記
アーマチャは、前記アーマチャステムに結合されたバル
ク材に対し、鋼板の積層体が前記アーマチャステムの軸
方向に重ね合わされることにより構成されているとす
る。

【００１０】上記の構成によれば、アーマチャの一部
（コア側の部分又はその反対側部分）が鋼板の積層体に
よって構成されている。このため、積層体の各鋼板にお
いて磁束に直交する断面積が小さくなり、各鋼板におい
て、磁束の変動を少なくするように流れる渦電流が少な
くなる。これにともない、全鋼板、すなわち積層体全体
に流れる渦電流が、バルク材のみによってアーマチャを
構成した場合よりも少なくなり、渦電流に起因するエネ
ルギー損失（アーマチャの鉄損）を低減することができ
る。

【００１１】また、アーマチャにおいて前記積層体とは
異なる部分が、アーマチャステムに結合されたバルク材
によって構成されている。このバルク材は金属材料等の
塊からなることから、複数の鋼板を重ね合わせて、それ
らを互いに結合させた積層体よりも高い衝撃破壊強度を
有する。このため、バルク材と積層体とからなるアーマ
チャ全体の衝撃破壊強度は、鋼板の積層体のみによって
アーマチャを構成した場合の衝撃破壊強度よりも高くな
る。従って、コイルへの通電によりアーマチャが変位し
てコアに当接しても、衝突による変形や摩耗を抑制する
ことができる。

【００１２】このように、請求項１に記載の発明によれ
ば、鉄損を低減しつつ衝撃破壊強度の低下を抑え、アー
マチャ、ひいては電磁アクチュエータの信頼性及び耐久
性の向上を図ることができる。

【００１３】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の発明において、前記積層体及び前記バルク材は、同
積層体が前記コアに向い合うように重ね合わされた状態
で配置されているとする。

【００１４】上記の構成によれば、積層体及びバルク材
の位置関係に関し、同積層体がコアに向い合う側に位置
する。このため、バルク材がコアに向い合う側に位置す
る場合に比べ、バルク材での渦電流の発生を抑制し、ア
ーマチャの鉄損を好適に低減することができる。従っ
て、渦電流発生に起因する電磁アクチュエータの応答性
低下をより少なくすることができる。

【００１５】なお、上記の構成では、アーマチャの往復
動にともない積層体がコアに当接し、同積層体に直接衝
撃が加わる場合がある。しかし、積層体についてコアと
は反対側に位置するバルク材は高い衝撃破壊強度を有す
る。このため、前記当接にともない積層体に加わった衝
撃はバルク材によって受止められる。このようにして、
バルク材を一部に用いない場合に比べアーマチャの衝撃
破壊強度を高めることができる。

【００１６】請求項３に記載の発明では、請求項２に記
載の発明において、前記バルク材は、前記積層体が重ね
合わされる基部と、同基部からアーマチャステムの軸方
向に延びる補強用リブとを有するとする。

【００１７】上記の構成によれば、アーマチャの変位に
ともない、基部からアーマチャステムの軸方向に延びる
補強用リブがコアに当接し、同補強用リブに衝撃が加わ
る。バルク材の一部を構成する補強用リブは、積層体よ
りも高い衝撃破壊強度を有する。そのため、前記当接に
ともなう衝撃の少なくとも一部を補強用リブによって受
止めることとなり、補強用リブのない場合に比べて、同
積層体が変形したり摩耗したりするのを、より確実に抑
制することができる。

【００１８】また、補強用リブの基部からの突出高さを
積層体の厚みよりも大きな値に設定した場合には、積層
体がコアに直接当接しないようにし、衝撃による積層体
の変形及び摩耗をより確実に抑制することが可能とな
る。

【００１９】請求項４に記載の発明では、請求項１〜３
のいずれか１つに記載の発明において、前記積層体は、
巻回した状態の鋼板が積層されることにより構成されて
いるとする。

【００２０】上記の構成によれば、巻回された各鋼板
は、平板状をなす鋼板よりも高い剛性を発揮する。しか
も、積層体ではこの巻回された鋼板が多数積層されてい
る。このようにして構成された積層体は、単に平板状鋼
板を厚み方向に積層することによって積層体を構成した
場合よりも高い衝撃破壊強度を発揮する。そのため、ア
ーマチャのコアとの衝突による変形や摩耗を抑制するこ
とができる。

【００２１】請求項５に記載の発明では、前記アーマチ
ャは、アーマチャステムに結合されたバルク材に対し、
鋼板の積層体が締結部材によりアーマチャステムの径方
向に締結されることにより構成されているとする。

【００２２】上記の構成によれば、アーマチャの一部
が、鋼板の積層体によって構成されている。このため、
積層体の各鋼板において磁束に直交する断面積が小さく
なり、各鋼板において、磁束の変動を少なくするように
流れる渦電流が少なくなる。これにともない、全鋼板、
すなわち積層体全体に流れる渦電流が、バルク材のみに
よってアーマチャを構成した場合よりも少なくなり、渦
電流に起因するエネルギー損失（アーマチャの鉄損）を
低減することができる。

【００２３】また、アーマチャステムに結合されたバル
ク材に対し、締結部材によってアーマチャステムの径方
向に締結された鋼板の積層体では、その積層方向におけ
る強度が、締結部材を用いない場合よりも高くなる。こ
れにともないアーマチャ全体の衝撃破壊強度も十分高い
ものとなる。従って、コイルへの通電によりアーマチャ
が変位してコアに当接しても、衝突による変形や摩耗を
抑制することができる。

【００２４】このように、請求項５に記載の発明によっ
ても、請求項１に記載の発明と同様にして、鉄損を低減
しつつ衝撃破壊強度の低下を抑え、アーマチャ、ひいて
は電磁アクチュエータの信頼性及び耐久性の向上を図る
ことができる。

【００２５】請求項６に記載の発明では、請求項５に記
載の発明において、前記バルク材は、前記積層体が締結
される基部と、前記基部に設けられ、かつ前記アーマチ
ャステムの軸方向に延びる補強用リブとを有するとす
る。

【００２６】上記の構成によれば、請求項３に記載の発
明と同様に、アーマチャの変位にともない補強用リブが
コアに当接し、同補強用リブに衝撃が加わる。バルク材
の一部を構成する補強用リブは、積層体よりも高い衝撃
破壊強度を有する。そのため、前記当接にともなう衝撃
の少なくとも一部を補強用リブによって受止めることと
なり、補強用リブのない場合に比べて、同積層体が変形
したり摩耗したりするのをより確実に抑制することがで
きる。

【００２７】また、補強用リブの厚みを積層体の厚みよ
りも大きな値に設定した場合には、積層体がコアに直接
当接しないようにし、衝撃による積層体の変形及び摩耗
をより確実に抑制することが可能となる。

【００２８】請求項７に記載の発明では、前記アーマチ
ャは鋼板を巻回することにより構成されているとする。
上記の構成によれば、鋼板を巻回したもの（巻回体）を
アーマチャとしているため、同鋼板において磁束に直交
する断面積が小さくなる。鋼板の各部において、磁束の
変動を少なくするように流れる渦電流が少なくなる。こ
れにともない、鋼板の巻回体に流れる渦電流が、バルク
材のみによってアーマチャを構成した場合よりも少なく
なる。このようにして、渦電流に起因するエネルギー損
失（アーマチャの鉄損）を低減することができる。

【００２９】また、アーマチャを構成する鋼板が１枚の
部材からなるため、平板状の鋼板を積層してアーマチャ
とする場合とは異なり、鋼板同士を溶接、接着等の方法
によって連結しなくても、巻回体は所定の形状を保つ。
しかも、鋼板を内側の巻き部分に締付けながら巻き付け
た場合には、形状保持性が一層高くなる。従って、平板
状鋼板を厚み方向に積層し、溶接等によって連結した積
層体からなるアーマチャよりも高い衝撃破壊強度を発揮
する。そのため、アーマチャのコアとの衝突による変形
や摩耗を抑制することができる。

【００３０】このように、請求項７に記載の発明によれ
ば、鉄損を低減しつつ衝撃破壊強度の低下を抑え、アー
マチャ、ひいては電磁アクチュエータの信頼性及び耐久
性の向上を図ることができる。

【００３１】請求項８に記載の発明では、前記アーマチ
ャは、磁性粉末からなる圧粉体が、前記アーマチャステ
ムに結合されたバルク材により、前記コアに当接しない
ように補強されることにより構成されているとする。

【００３２】上記の構成によれば、アーマチャの一部と
して磁性粉末の圧粉体を用いているため、各磁性粉末に
おいて磁束に直交する断面積が小さくなる。各磁性粉末
において、磁束の変動を少なくするように流れる渦電流
が少なくなる。これにともない、全磁性粉末、すなわち
圧粉体全体に流れる渦電流が、バルク材のみによってア
ーマチャを構成した場合よりも少なくなる。このように
して、渦電流に起因するエネルギー損失（アーマチャの
鉄損）を低減することができる。

【００３３】また、圧粉体のみでは十分な衝撃破壊強度
を得にくく、圧粉体のみからなるアーマチャは特に衝撃
に弱いが、バルク材によってコアに当接しないように補
強することで、アーマチャの衝撃破壊強度が高められ
る。このため、コイルへの通電によりアーマチャが変位
してコアに当接しても、衝突による変形や摩耗を抑制す
ることができる。

【００３４】このように、請求項８に記載の発明によれ
ば、鉄損を低減しつつ衝撃破壊強度の低下を抑え、アー
マチャ、ひいては電磁アクチュエータの信頼性及び耐久
性の向上を図ることができる。

【００３５】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下、本発明の
電磁アクチュエータを、内燃機関の吸気バルブ又は排気
バルブを電磁力により開閉駆動する電磁駆動バルブに具
体化した第１実施形態について、図１〜図６に従って説
明する。

【００３６】図１に示すように、内燃機関のシリンダヘ
ッド１１には、吸気通路の一部又は排気通路の一部をな
し、かつ燃焼室１３に連通するポート１２が形成されて
いる。ポート１２の燃焼室１３側の端部には弁座（バル
ブシート）１４が設けられている。シリンダヘッド１１
にはバルブガイド１７が取付けられ、このバルブガイド
１７によってバルブステム１５ａがシリンダヘッド１１
に対し軸方向（図１の上下方向）へ摺動可能に支持され
ている。バルブステム１５ａの燃焼室１３側の端部には
弁体１５ｂが設けられている。そして、これらバルブス
テム１５ａ及び弁体１５ｂにより、吸気バルブ又は排気
バルブとして機能するバルブ１５が構成されている。ポ
ート１２は、バルブ１５の下方への移動にともない弁体
１５ｂが弁座１４から離座することにより、燃焼室１３
と導通（開弁）状態となる。また、ポート１２は、バル
ブ１５の上方への移動にともない弁体１５ｂが弁座１４
に着座することにより、燃焼室１３と遮断（閉弁）状態
となる。

【００３７】バルブステム１５ａにおいて、燃焼室１３
とは反対側の端部近傍にはロアリテーナ１８が取付けら
れている。シリンダヘッド１１とロアリテーナ１８との
間であってバルブステム１５ａの周りには、ロアスプリ
ング１９が圧縮状態で配置されており、このロアスプリ
ング１９によって、バルブ１５が閉弁方向（図１の上
方）へ常に付勢されている。

【００３８】バルブステム１５ａと同軸線上にはアーマ
チャステム２１が配置されている。アーマチャステム２
１のバルブステム１５ａと反対側の端部にはアッパリテ
ーナ２２が取付けられている。シリンダヘッド１１に
は、ケーシング（図示略）を介してアッパキャップ２３
が固定されている。アッパキャップ２３とアッパリテー
ナ２２との間には、アッパスプリング２４が圧縮状態で
配置されている。このアッパスプリング２４によってア
ッパリテーナ２２が常にバルブステム１５ａ側へ付勢さ
れている。アッパスプリング２４によるアッパリテーナ
２２の付勢方向は、バルブ１５の開弁方向（図１の下
方）と同じである。

【００３９】アーマチャステム２１の軸方向における略
中央部には、アーマチャ２５が固定されている。前記ケ
ーシング（図示略）内において、アーマチャ２５とアッ
パリテーナ２２との間にはアッパコア２６が固定されて
いる。同じく、ケーシング内において、アーマチャ２５
とロアリテーナ１８との間にはロアコア２７が固定され
ている。前記アーマチャステム２１はこれらのアッパコ
ア２６及びロアコア２７に挿通され、滑り軸受３０によ
って同コア２６，２７に対し往復動可能に支持されてい
る。

【００４０】アッパコア２６において、アーマチャ２５
と対向する面（図１の下面）には、アーマチャステム２
１を間に挟んだ状態で２本の溝２６ａが形成され、略矩
形状に巻かれたアッパコイル２８がこれらの溝２６ａ内
に収容及び保持されている。そして、これらのアッパコ
ア２６及びアッパコイル２８により、バルブ１５を閉弁
方向に駆動するための電磁石（閉駆動用電磁石）３１が
構成されている。

【００４１】同様に、ロアコア２７においてアーマチャ
２５と対向する面（図１の上面）には、アーマチャステ
ム２１を間に挟んだ状態で２本の溝２７ａが形成され、
略矩形状に巻かれたロアコイル２９がこれらの溝２７ａ
内に収容及び保持されている。そして、これらのロアコ
ア２７及びロアコイル２９により、バルブ１５を開弁方
向に駆動するための電磁石（開駆動用電磁石）３２が構
成されている。

【００４２】ところで、図１及び図４に示すように、渦
電流損失の低減を目的として、電磁石３１，３２ではア
ッパコア２６及びロアコア２７（図４では図示略）が鋼
板３３の積層体３４によって構成されている。本実施形
態では、多数の鋼板３３が、アーマチャステム２１の径
方向に重ね合わされている。そして、これらの鋼板３３
が溶接、接着等の方法に従って相互に連結されることに
よって積層体３４が形成されている。各鋼板３３におい
て、アーマチャ２５に対向する面には切欠き３３ａが形
成されており、全鋼板３３が積層されると、これらの切
欠き３３ａによって前述したコイル収容用の溝２６ａ，
２７ａが形成される。

【００４３】ここで、鋼板３３としては、例えば一般に
電気機器の鉄心材料として用いられている電磁鋼板（ケ
イ素鋼板とも呼ばれる）が適している。電磁鋼板は、ケ
イ素を数％含有した不純物の少ない鋼板であり、ケイ素
を含有することにより極軟鋼板と比較して抵抗率が高
く、渦電流損が少ないという特徴を有している。電磁鋼
板としては、無方向性電磁鋼板、方向性電磁鋼板、冷間
圧延鋼板、熱間圧延鋼板等を用いることができる。方向
性電磁鋼板は、冷間圧延と高温焼きなましにより圧延方
向に結晶の磁化容易方向を揃え、高い磁性を持たせたも
のである。これらのうちでも、無方向性電磁鋼板及び方
向性電磁鋼板は絶縁皮膜が形成されている点で比較的望
ましい。また、冷間圧延鋼板及び熱間圧延鋼板の場合に
は、無方向性電磁鋼板及び方向性電磁鋼板とは異なり絶
縁皮膜が形成されていないため、別途、絶縁皮膜を形成
することが好ましい。

【００４４】一方、図２〜図４に示すように、アーマチ
ャ２５は鋼板３５の積層体３６とバルク（塊）材３７と
を備えている。鋼板３５としては、上述したコア２６，
２７の鋼板３３と同様のものが用いられている。各鋼板
３５の長さをｌ１、幅をｗ、厚みをｔ１とすると、本実
施形態では、ｌ１＞ｗ＞ｔ１の関係を有する長方形板状
（短冊状）をなすものが鋼板３５として用いられてい
る。そして、幅ｗ方向がアーマチャステム２１に平行と
なるように各鋼板３５が配置されている。さらに、同鋼
板３５が厚みｔ１方向、すなわちアーマチャステム２１
の径方向に重ね合わされている。そして、これらの鋼板
３５が溶接、接着等の方法に従って相互に連結されるこ
とによって、高さの低い略直方体状をなす積層体３６が
形成されている。

【００４５】なお、鋼板３５が無方向性電磁鋼板からな
る場合には、図２に示すように、コア２６（２７）にお
ける鋼板３３の板面と、アーマチャ２５における鋼板３
５の板面とが平行（図２では紙面と平行）となるよう
に、両鋼板３３，３５を配置して積層体３４，３６を形
成することが重要である。

【００４６】また、方向性電磁鋼板の場合には、コア２
６（２７）において鋼板３５に磁力線ｘの流れる方向
と、アーマチャ２５の鋼板３５における磁化容易方向ｙ
とが一致するように、両鋼板３３，３５を配置して積層
体３４，３６を構成することが重要である。これは、磁
力線ｘの流れる方向と磁化容易方向ｙとが一致しない場
合、鉄損が大きくなるからである。例えば、図２及び図
３におけるアーマチャ２５が、同図の状態からアーマチ
ャステム２１を中心として９０度回転されて、磁力線ｘ
の流れる方向に対し磁化容易方向ｙが直交する場合、磁
力線ｘは鋼板３５の積層方向に流れ、隣り合う鋼板３
５，３５間の空隙による絶縁層を垂直に通過することと
なり、その結果、鉄損が大きくなる。

【００４７】図１及び図４に示すようにバルク材３７
は、純鉄材、Ｆｅ−Ａｌ材、Ｆｅ−Ｓｉ材等の純鉄系の
金属材料によってそれぞれ形成された本体部３８及び蓋
部４２からなる。本体部３８は、四角板状の底部３９
と、その底部３９の相対向する側縁部に形成された一対
の側壁部４０とからなる。この本体部３８は溶接等の手
段によってアーマチャステム２１に結合（固定）されて
いる。両側壁部４０の底部３９からの突出高さｈ１は、
前述した積層体３６の厚み（鋼板３５の幅ｗ）と同じ
か、それ以上に設定されている。そして、これら底部３
９及び両側壁部４０によって囲まれた空間である収容部
４１に積層体３６が収容されている。蓋部４２は平板状
をなしており、収容部４１に積層体３６が配置された状
態の両側壁部４０上に載置され、溶接等の手段によって
本体部３８に固定されている。これら本体部３８におけ
る各部の厚みｔ２及び蓋部４２の厚みｔ３は、強度確保
の観点から１ｍｍ以上であることが望ましい。

【００４８】このようにして、アーマチャ２５は、アー
マチャステム２１に結合されたバルク材３７に対し、鋼
板３５の積層体３６がアーマチャステム２１の軸方向に
重ね合わされることにより構成されている。

【００４９】上記のように構成された電磁駆動バルブ１
６では、図１において両電磁石３１，３２のコイル２
８，２９に通電されない場合には、アーマチャ２５は、
アッパスプリング２４及びロアスプリング１９間の中立
位置に、すなわち、両電磁石３１，３２間の略中央に維
持される。アッパコイル２８への通電により吸引電流が
流れると、アッパコア２６及びアーマチャ２５からなる
磁気回路が形成され、図２に示すようにアッパコイル２
８の周りに磁力線ｘが生じ、アーマチャ２５に対し閉駆
動用電磁石３１に向かう電磁力が作用する。この電磁力
により、アーマチャ２５が閉駆動用電磁石３１に向けて
変位する。アーマチャ２５がアッパコア２６に当接する
位置まで変位すると、弁体１５ｂが弁座１４に着座し閉
弁状態となる。

【００５０】アッパコイル２８への通電が停止される
と、アーマチャ２５は、アッパスプリング２４の付勢力
により開弁方向、すなわち、開駆動用電磁石３２に向け
て変位し始める。アーマチャ２５が開弁方向に所定量変
位した時点で、ロアコイル２９に通電されると、ロアコ
ア２７及びアーマチャ２５からなる磁気回路が形成さ
れ、ロアコイル２９の周りに磁力線が生じ、アーマチャ
２５に対し開駆動用電磁石３２に向かう電磁力が発生す
る。アーマチャ２５がロアコア２７に当接する位置まで
変位すると、バルブ１５は全開状態となる。バルブ１５
がこの全開状態に保持された後、ロアコイル２９への通
電が停止されると、アーマチャ２５を全開状態に保持す
るための磁気吸引力が消滅する。

【００５１】このため、アーマチャ２５は、ロアスプリ
ング１９の付勢力により閉弁方向、すなわち、閉駆動用
電磁石３１に向けて変位し始める。従って、両電磁石３
１，３２のコイル２８，２９に交互に励磁電流が流され
るように通電を制御することにより、バルブ１５が開閉
駆動される。

【００５２】以上詳述した第１実施形態によれば、以下
の効果が得られる。 （１）アーマチャ２５の一部（アーマチャステム２１の
軸方向における中間部分）を鋼板３５の積層体３６によ
って構成している。このため、各鋼板３５において、磁
力線ｘの集まりである磁束に直交する断面積が小さくな
る。各鋼板３５において、磁束の変動を少なくするよう
に流れる渦電流が少なくなる。これにともない全鋼板３
５、すなわち積層体３６の全体に流れる渦電流が少なく
なる。従って、アーマチャ２５の一部が純鉄系金属材料
からなるバルク材３７によって構成されているものの、
アーマチャ２５の全体に流れる渦電流は、純鉄系バルク
材のみによってアーマチャを構成した場合よりも少なく
なる。このようにして、渦電流に起因するエネルギー損
失（アーマチャ２５の鉄損）を低減し、電磁駆動バルブ
１６の応答性低下を抑制することができる。

【００５３】図５には、コア及びアーマチャについて、
それぞれの鉄損を測定した結果を示す。図５中、比較例
１は、コア及びアーマチャがともに純鉄系バルク材によ
って形成された場合を示している。比較例２は、コアが
電磁鋼板の積層体によって形成され、かつアーマチャが
純鉄系バルク材によって形成された場合を示している。
比較例３は、コア及びアーマチャがともに電磁鋼板の積
層体によって形成された場合を示している。実施例１は
第１実施形態に相当するものであり、コアが電磁鋼板の
積層体によって形成され、かつアーマチャが電磁鋼板の
積層体と純鉄系バルク材との組合わせによって形成され
た場合を示している。

【００５４】図５から明らかなように、比較例１ではコ
ア及びアーマチャともに鉄損が大きい。コアが電磁鋼板
の積層体によって形成された比較例２では、比較例１よ
りもコアでの鉄損が少なくなっている。実施例１では、
アーマチャの一部が電磁鋼板の積層体によって形成され
ていることから、前記比較例２よりもアーマチャでの鉄
損が少なくなっている。そして、アーマチャの全体が電
磁鋼板の積層体によって形成された比較例３では、アー
マチャでの鉄損が最も少なくなっている。

【００５５】また、第１実施形態では、図３に示すよう
に、アーマチャ２５の外郭（外層）部分、特にコア２
６，２７に向い合う部分が、アーマチャステム２１に結
合されたバルク材３７によって構成されている。このバ
ルク材３７の底部３９及び蓋部４２はいずれも金属材料
の塊からなる。このことから、複数の鋼板３５を重ね合
わせて、それらを互いに結合させた積層体３６よりも高
い衝撃破壊強度を有する。このため、バルク材３７と積
層体３６とからなるアーマチャ２５全体の衝撃破壊強度
は、鋼板の積層体のみによってアーマチャを構成した場
合の衝撃破壊強度よりも高くなる。

【００５６】しかもアーマチャ２５では、バルク材３７
の底部３９と蓋部４２とが、積層体３６を、アーマチャ
ステム２１の軸方向についての両側から挟み込む構造を
採っている。さらに、本体部３８の両側壁部４０が、底
部３９及び蓋部４２間に位置している。これら両側壁部
４０はスペーサとして機能し、底部３９及び蓋部４２を
一定距離離間させた状態に保持している。このようにし
て、底部３９、蓋部４２及び両側壁部４０が積層体３６
を覆って補強していることから、衝撃破壊強度が一層高
まっている。

【００５７】従って、積層体３６のみでは十分な衝撃破
壊強度を得にくいが、バルク材３７によって、アーマチ
ャ２５全体の衝撃破壊強度を高め、アーマチャ２５のコ
ア２６，２７との衝突による変形や摩耗を抑制すること
ができる。

【００５８】加えて、上述したように、底部３９と蓋部
４２とによって積層体３６を挟み込むという構造を採っ
ていることから、コイル２８，２９への通電にともない
発生する電磁力によってアーマチャ２５が往復動した場
合、底部３９がロアコア２７に当接し、蓋部４２がアッ
パコア２６に当接することとなる。アーマチャが電磁鋼
板の積層体のみからなる従来技術とは異なり、積層体３
６がアッパコア２６やロアコア２７に直接接触すること
はなくなる。このことも、アーマチャ２５全体の衝撃破
壊強度を高めるうえで有効に作用している。

【００５９】図６には、上述した比較例１〜３及び実施
例１について、それぞれアーマチャの衝撃破壊強度を測
定した結果を示す。図６から明らかなように、衝撃破壊
強度は、アーマチャがバルク材のみによって形成された
比較例１，２において最も大きい。次いで、衝撃破壊強
度は、電磁鋼板の積層体が純鉄系バルク材によって補強
された実施例１において大きい。そして、衝撃破壊強度
は、アーマチャが電磁鋼板の積層体のみによって形成さ
れた比較例３において最も小さい。

【００６０】このように、第１実施形態によれば、鉄損
を低減しつつ衝撃破壊強度の低下を抑え、アーマチャ２
５、ひいては電磁駆動バルブ１６の信頼性及び耐久性の
向上を図ることができる。

【００６１】（２）鋼板３３の積層体３４によってアッ
パコア２６及びロアコア２７を構成している。このた
め、前述したように鋼板３５の積層体３６によってアー
マチャ２５の一部を構成したことと相まって、鉄損をよ
り一層効果的に低減することができる。

【００６２】（３）前述した従来技術（特開平１０−２
０８９３１号公報）では、半楕円形状又は半円形状の板
状部材（電磁鋼板）を面方向に積層したものを２つ隣接
接合させ、軸に取付けてアーマチャ部材としている。こ
の構造では、アーマチャ部材を軸に沿う一方向にしか変
位させることができない。両方向に往復動させるには、
アーマチャ部材をもう一つ設けることとなるが、その
分、重量が増加する問題がある。

【００６３】これに対し、第１実施形態では、曲げ形成
されていない短冊状の鋼板３５を用い、これを厚みｔ１
方向に積層した積層体３６によってアーマチャ２５の一
部を構成している。このアーマチャ２５は、ロアコイル
２９に通電された場合に、ロアコア２７とともに磁気回
路を構成する。また、同アーマチャ２５は、アッパコイ
ル２８に通電された場合に、アッパコア２６とともに磁
気回路を構成する。このため、１つの積層体３６を用い
るのみで、アーマチャ２５を軸方向に往復動させること
ができ、その分軽量化を図ることができる。

【００６４】（第２実施形態）次に、本発明を具体化し
た第２実施形態について、図７〜図９に従って説明す
る。第２実施形態では、磁性粉末からなる圧粉体４５が
アッパコア２６及びロアコア２７（図１参照）に当接し
ないよう、バルク材４６で補強されることによってアー
マチャ５３が構成されている。

【００６５】圧粉体４５としては、例えば、軟磁性粉末
を絶縁皮膜で被覆したものを用いることができる。その
ほかにも、軟磁性粉末と水ガラス等の絶縁材とを混練し
たものを圧粉体４５として用いることもできる。また、
軟磁性粉末と樹脂系粉末とを混練し、熱間圧粉したもの
を圧粉体４５として用いることもできる。圧粉体４５で
は軟磁性粉末の粒子と粒子とが塑性変形等により物理的
に結合している。

【００６６】ここで、軟磁性粉末を構成する金属材料と
しては、例えば純鉄系合金、Ｆｅ−Ｓｉ系合金、Ｆｅ−
Ａｌ系合金、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ系合
金、Ｆｅ−Ｃｏ系合金、電磁ステンレス系合金等が挙げ
られる。

【００６７】圧粉体４５を補強するバルク材４６は、第
１実施形態と同様に、本体部４７及び蓋部５２からな
る。本体部４７は、四角板状の底部４８と、その４つの
側縁部に沿って形成された四角枠状の側壁部４９とから
なる。本体部４７は溶接等の手段によってアーマチャス
テム２１に結合（固定）されている。そして、底部４８
と側壁部４９とによって囲まれた空間である収容部５１
に前記圧粉体４５が収容されている。蓋部５２は平板状
をなしており、圧粉体４５が配置された状態の本体部４
７上に載置され、溶接等の手段によって同本体部４７に
固定されている。

【００６８】前述した事項以外は第１実施形態と同様で
ある。このため、第１実施形態と同様の部材については
同一の符号を付して説明を省略する。従って、第２実施
形態によれば、第１実施形態での（２），（３）と同様
の効果が得られるほか、次の効果も得られる。なお、下
記の（４）の効果は、第１実施形態での（１）の効果に
相当するものである。

【００６９】（４）軟磁性粉末からなる圧粉体４５と、
純鉄系金属材料からなるバルク材４６とによってアーマ
チャ５３を構成している。このようにアーマチャ５３の
一部に圧粉体４５を用いているため、その圧粉体４５の
各軟磁性粉末において磁束に直交する断面積が小さくな
る。各軟磁性粉末において、磁束の変動を少なくするよ
うに流れる渦電流が少なくなる。これにともない全軟磁
性粉末、すなわち圧粉体４５の全体に流れる渦電流が少
なくなる。従って、アーマチャ５３の一部がバルク材４
６によって構成されているものの、アーマチャ５３の全
体に流れる渦電流は、純鉄系バルク材のみによってアー
マチャを構成した場合よりも少なくなる。このようにし
て、第１実施形態での（１）の効果と同様にして、渦電
流に起因するエネルギー損失（アーマチャ５３の鉄損）
を低減し、電磁駆動バルブ１６の応答性低下を抑制する
ことができる。

【００７０】図８には、コア及びアーマチャについて、
それぞれの鉄損を測定した結果を示す。図８中、比較例
１及び比較例２は、第１実施形態で説明したものと同じ
である。比較例４は、コアが電磁鋼板の積層体によって
形成され、かつアーマチャが磁性粉末の圧粉体のみによ
って形成された場合を示している。実施例２は第２実施
形態に相当するものであり、コアが電磁鋼板の積層体に
よって形成され、かつアーマチャが磁性粉末の圧粉体と
純鉄系バルク材との組合わせによって構成された場合を
示している。

【００７１】図８から明らかなように、比較例１ではコ
ア及びアーマチャともに鉄損が大きい。コアが電磁鋼板
の積層体によって形成された比較例２では、比較例１よ
りもコアでの鉄損が少なくなっている。実施例２では、
アーマチャの一部が磁性粉末の圧粉体によって形成され
ていることから、比較例２よりもアーマチャでの鉄損が
少なくなっている。そして、アーマチャの全体が磁性粉
末の圧粉体によって形成された比較例４では、第１実施
形態で説明した比較例３と同様にアーマチャでの鉄損が
最も少なくなっている。

【００７２】また、第２実施形態では、図７に示すよう
に、本体部４７と蓋部５２とによって、圧粉体４５の全
体を外側から覆って補強している。このため、アーマチ
ャ５３が往復動した場合、バルク材４６の底部４８がロ
アコア２７に当接し、蓋部５２がアッパコア２６に当接
することとなる。アーマチャが電磁鋼板の積層体のみ、
又は磁性粉末からなる圧粉体のみによって構成されてい
る従来技術とは異なり、圧粉体４５がアッパコア２６や
ロアコア２７に直接接触することはない。しかも、本体
部４７及び蓋部５２がそれぞれ金属材料の塊からなり、
バルク材４６の一部を構成しているため、それらの衝撃
破壊強度は圧粉体４５の衝撃破壊強度よりも高い。従っ
て、圧粉体４５のみでは十分な衝撃破壊強度を得にく
い。しかし、バルク材４６によってアッパコア２６及び
ロアコア２７に当接しないように補強することで、前記
第１実施形態での（１）の効果と同様にして、アーマチ
ャ５３全体の衝撃破壊強度を高め、コア２６，２７との
衝突による変形や摩耗を抑制することができる。

【００７３】図９には、上述した比較例１，２，４及び
実施例２について、それぞれアーマチャの衝撃破壊強度
を測定した結果を示す。図９から明らかなように、衝撃
破壊強度は、アーマチャがバルク材のみによって形成さ
れた比較例１，２において最も大きい。衝撃破壊強度
は、次いで磁性粉末の圧粉体が純鉄系バルク材によって
補強された実施例２において大きい。そして、衝撃破壊
強度は、アーマチャが磁性粉末の圧粉体のみによって形
成された比較例４において最も小さい。

【００７４】このように、第２実施形態によれば、鉄損
を低減しつつ衝撃破壊強度の低下を抑え、アーマチャ５
３、ひいては電磁駆動バルブ１６の信頼性及び耐久性の
向上を図ることができる。

【００７５】（５）圧粉体４５では、その圧粉体４５を
構成する磁性粉末が磁気的に等方性を有している。この
ため、第２実施形態は第１実施形態とは異なり、圧粉体
４５の配置に際し磁束の流れる方向を考慮しなくてもす
む。

【００７６】（第３実施形態）次に、本発明を具体化し
た第３実施形態について、図１０〜図１３に従って説明
する。第３実施形態では、電磁鋼板等の鋼板５６からな
る一対の積層体５７，５７と純鉄系金属材料からなるバ
ルク材５８とが、各積層体５７がアッパコア２６又はロ
アコア２７に向い合うように重ね合わされることにより
アーマチャ５９が構成されている。

【００７７】詳しくは、バルク材５８は四角板状をな
し、その中心部分においてアーマチャステム２１に固定
されている。バルク材５８の厚みｔ４は、強度確保の観
点から１ｍｍ以上であることが望ましい。このバルク材
５８の上下両側に、積層体５７，５７が溶接等の手段に
よって固定されている。前述した事項以外は第１実施形
態と同様である。このため、第１実施形態と同様の部材
については同一の符号を付して説明を省略する。

【００７８】従って、第３実施形態によれば、上述した
第１実施形態での（１），（２）と同様の効果が得られ
るほか、次の効果も得られる。 （６）積層体３６の略全体がバルク材３７によって包み
込まれた第１実施形態とは異なり、第３実施形態では、
積層体が２つ（５７，５７）に分けられ、平板状をなす
バルク材５８が両積層体５７，５７によって挟み込まれ
ている。表現を変えると、各積層体５７はバルク材５８
との位置関係において、アッパコア２６及びロアコア２
７に向い合う側に配置され、バルク材５８に重ね合わさ
れている。このため、蓋部４２及び底部３９が積層体３
６よりもコア２６，２７側に位置する第１実施形態に比
べ、バルク材５８での渦電流の発生をより一層抑制し、
アーマチャ５９の鉄損を好適に低減することができる。
このことは、渦電流発生に起因する電磁駆動バルブ１６
の応答性低下を抑制するうえで有効である。

【００７９】図１２には、磁束密度に対する鉄損を測定
した結果を示す。図１２中、特性線Ｌ１は、コアを電磁
鋼板の積層体によって構成し、アーマチャを純鉄系バル
ク材のみによって構成した比較例５を示している。ま
た、特性線Ｌ２は、コアを電磁鋼板の積層体によって構
成し、アーマチャを、一対の電磁鋼板の積層体の間に純
鉄系バルク材を介在させて構成した実施例３（第３実施
形態に相当）を示している。図１２からは、比較例５で
は、磁束密度の上昇にともない鉄損が急激に増加するの
に対し、実施例３では、磁束密度が大きくなっても鉄損
がさほど増加しないことがわかる。

【００８０】また、第３実施形態では、図１０及び図１
１に示すように、各積層体５７よりもコア２６，２７側
にバルク材がないため、アーマチャ５９の往復動にとも
ない各積層体５７がコア２６，２７に直接当接し、同積
層体５７に直接衝撃が加わる。しかし、両積層体５７，
５７間に配置されたバルク材５８は純鉄系金属材料の塊
であることから高い衝撃破壊強度を有する。このため、
前記当接にともない積層体５７に加わった衝撃はバルク
材５８によって受止められる。従って、積層体５７，５
７のみでは十分な衝撃破壊強度を得にくいが、バルク材
５８で補強することによって、バルク材を一部に用いな
い場合に比べ、アーマチャ５９全体の衝撃破壊強度を高
めることができる。

【００８１】図１３には、上述した比較例５及び実施例
３について、それぞれアーマチャの衝撃破壊強度を測定
した結果を示す。実施例３では、衝撃破壊強度はアーマ
チャがバルク材のみによって形成された比較例５よりも
やや低下するが、実用上問題となるほどではない。

【００８２】（第４実施形態）次に、本発明を具体化し
た第４実施形態について、図１４及び図１５に従って説
明する。第４実施形態では、バルク材６１が、積層体６
６が重ね合わされる基部６２と、その基部６２からアー
マチャステム２１の軸方向（図１４及び図１５の上下方
向）に延びる補強用リブ６３とを有している。

【００８３】詳しくは、基部６２は第３実施形態におけ
るバルク材５８に相当するものであり、四角板状をなし
ている。補強用リブ６３は、基部６２のアッパコア２６
側の面及びロアコイル２９側の面にそれぞれ設けられて
いる。補強用リブ６３は、外部リブ６４及び内部リブ６
５からなる。外部リブ６４は、基部６２の両面に関し、
全て（４つ）の側縁部に沿って形成され、四角枠状をな
している。内部リブ６５は、基部６２の両面に関し、各
外部リブ６４内において十字形状に形成されている。こ
れら外部リブ６４及び内部リブ６５の基部６２からの突
出高さｈ２は、積層体６６の厚みｔ５と同一又はやや大
きな値に設定されることが望ましい。この内部リブ６５
によって、外部リブ６４内の空間が４つの収容部６７に
仕切られている。そして、電磁鋼板等からなる鋼板６８
の積層体６６が各収容部６７内に収容され、溶接等の手
段によって補強用リブ６３に固定されている。

【００８４】なお、補強用リブ６３は鍛造、切削等によ
って基部６２と一体に設けられてもよいし、基部６２と
は別に形成された後に、溶接等によってその基部６２に
固定されてもよい。前述した事項以外は第３実施形態と
同様である。このため、第３実施形態と同様の部材につ
いては同一の符号を付して説明を省略する。

【００８５】従って、第４実施形態によれば、上述した
第３実施形態での（１），（２），（６）と同様の効果
が得られるほか、次の効果も得られる。 （７）バルク材６１の一部として、基部６２からアーマ
チャステム２１の軸方向に延びる補強用リブ６３が設け
られている。このため、アーマチャ６９の復動にともな
い補強用リブ６３がコア２６，２７に当接し、同補強用
リブ６３に衝撃が加わる。補強用リブ６３がバルク材６
１の一部を構成していて、各積層体６６よりも高い衝撃
破壊強度を有する。従って、前記当接にともなう衝撃の
少なくとも一部を補強用リブ６３によって受止めること
により、同補強用リブ６３のない場合に比べ、アーマチ
ャ６９、特に積層体６６が変形したり摩耗したりするの
を抑制することができる。

【００８６】また、補強用リブ６３の基部６２からの突
出高さｈ２が積層体６６の厚みｔ５よりも大きな値に設
定された場合には、積層体６６がコア２６，２７に直接
接触するのを抑制し、衝撃による積層体６６の変形及び
摩耗をより確実に抑制することができる。

【００８７】なお、前述した図１３における実施例４は
この第４実施形態に対応している。すなわち、基部上
に、外部リブ及び内部リブからなる補強用リブが形成さ
れている場合のアーマチャの衝撃破壊強度を示してい
る。この図１３からは、基部に補強用リブを追加したこ
とにより、補強用リブの設けられていない実施例３に比
べ、衝撃破壊強度が高くなっていることがわかる。

【００８８】（第５実施形態）次に、本発明を具体化し
た第５実施形態を図１６に従って説明する。第５実施形
態では、アーマチャ７３が、アーマチャステム２１の周
りに、方向性電磁鋼板等の鋼板７２を巻回することによ
り構成されている。詳しくは、アーマチャステム２１上
には直方体状の芯部材７１が固定され、その芯部材７１
の周りに鋼板７２が巻回されている。鋼板７２の始端
（巻き始めの部分）７２ａは、芯部材７１に形成された
切込み（図示略）に差込まれ、さらに溶接によって芯部
材７１に固定されている。また、鋼板７２の終端（巻き
終りの部分）７２ｂは、溶接によって、その終端７２ｂ
よりも１巻内側の部分に連結されている。このようにし
て鋼板７２の巻回体が、芯部材７１を介してアーマチャ
ステム２１に固定されている。なお、第５実施形態で
は、第１〜第４実施形態とは異なり、バルク材がアーマ
チャ７３の構成部材として用いられていない。前述した
事項以外の構成は第１実施形態と同様である。このた
め、第１実施形態と同様の部材については同一の符号を
付して説明を省略する。

【００８９】従って、第５実施形態によれば、上述した
第１実施形態での（２），（３）と同様の効果が得られ
るほか、次の効果も得られる。なお、下記の（８），
（９）の効果は、第１実施形態における（１）の効果に
相当するものである。

【００９０】（８）鋼板７２の巻回体をアーマチャ７３
としているため、鋼板７２において磁束に直交する断面
積が小さくなる。鋼板７２において、磁束の変動を少な
くするように流れる渦電流が少なくなる。しかも、渦電
流の増大の一因となる純鉄系バルク材を用いていない。
これにともない鋼板７２の巻回体の全体に流れる渦電流
は、純鉄系バルク材のみによってアーマチャを構成した
場合に比べ少なくなる。このようにして、渦電流に起因
するエネルギー損失（アーマチャ７３の鉄損）を低減
し、電磁駆動バルブ１６の応答性低下を抑制することが
できる。

【００９１】（９）鋼板７２が芯部材７１を介してアー
マチャステム２１に巻回されることによってアーマチャ
７３が構成されている。この鋼板７２は１枚の長尺状板
材からなるため、短冊状をなす多数枚の鋼板を積層し、
隣り合う鋼板同士を溶接、接着等の方法によって連結す
る場合とは異なり、この連結を行わなくても所定の形状
を保つ。しかも、鋼板７２が内側の巻き部分に締付けら
れながら巻き付けられるため、形状保持性が一層高くな
る。従って、第５実施形態でのアーマチャ７３は、短冊
状電磁鋼板を厚み方向に積層した積層体からなるアーマ
チャよりも高い衝撃破壊強度を発揮する。そのため、ア
ーマチャ７３のコア２６，２７との衝突による変形や摩
耗を抑制することができる。

【００９２】（第６実施形態）次に、本発明を具体化し
た第６実施形態を図１７に従って説明する。第６実施形
態では、アーマチャ８１がバルク材７６と一対の巻回体
７７とを備えている。バルク材７６は、前述した第３実
施形態におけるバルク材５８と同様のものであり、純鉄
系の金属材料によって形成され、その中心部分において
アーマチャステム２１に固定されている。バルク材７６
の厚みｔ６は、強度確保の観点から１ｍｍ以上であるこ
とが望ましい。

【００９３】各巻回体７７は、前述した第５実施形態に
おける巻回体と同様のものである。すなわち、アーマチ
ャステム２１上であって、バルク材７６のアッパコア２
６側（図１７の上側）の面と、ロアコア２７側（図１７
の下側）の面とにはそれぞれ芯部材７８が固定されてい
る。そして、これらの芯部材７８の周りに方向性電磁鋼
板等の鋼板７９を巻回することにより各巻回体７７が構
成されている。従って、両巻回体７７はバルク材７６に
対し、アーマチャステム２１の軸方向（図１７の上下方
向）に重ね合わされていることになる。なお、各巻回体
７７が芯部材７８に固定されていることについては先に
説明した通りであるが、これに加えて、同巻回体７７が
溶接等の手段によってバルク材７６に固定されてもよ
い。前述した事項以外は第５実施形態と同様である。

【００９４】従って、第６実施形態によれば、上述した
第５実施形態での（２），（３），（８），（９）と同
様の効果が得られるほか、次の効果も得られる。なお、
下記の（１１），（１２）の効果は、第３実施形態での
（６）の効果に対応するものである。

【００９５】（１０）各巻回体７７を芯部材７８及びバ
ルク材７６の両方に結合した場合には、同巻回体７７を
芯部材７８に対してのみ結合した場合に比べ、巻回体７
７のアーマチャステム２１に対する結合強度が高まる。

【００９６】（１１）各巻回体７７はバルク材７６との
位置関係において、アッパコア２６又はロアコア２７に
向い合う側に配置され、そのバルク材７６に重ね合わさ
れている。このため、バルク材７６を巻回体７７よりも
コア２６，２７側に配置した場合に比べ、バルク材７６
での渦電流の発生を抑制し、アーマチャ８１の鉄損を好
適に低減することができる。このことは、渦電流発生に
起因する電磁駆動バルブ１６の応答性低下を抑制するう
えで有効である。

【００９７】（１２）第６実施形態では、各巻回体７７
よりもコア２６，２７側にバルク材がないため、アーマ
チャ８１の往復動にともない各巻回体７７がコア２６，
２７に直接当接し、同巻回体７７に直接衝撃が加わる。
両巻回体７７，７７間に配置されたバルク材７６は純鉄
系金属材料の塊であるため、各巻回体７７よりも高い衝
撃破壊強度を有する。このため、前記当接にともない巻
回体７７に加わった衝撃はバルク材７６によって受止め
られる。従って、両巻回体７７をバルク材７６で補強す
ることによって、アーマチャ８１の衝撃破壊強度をより
一層高め、コア２６，２７との衝突による変形や摩耗を
抑制することができる。

【００９８】（第７実施形態）次に、本発明を具体化し
た第７実施形態について、図１８に従って説明する。第
７実施形態では、バルク材８８が、一対の巻回体８７が
重ね合わされる基部９２と、その基部９２からアーマチ
ャステム２１の軸方向（図１８の上下方向）に延びる補
強用リブ９１とを有している。

【００９９】詳しくは、基部９２は第６実施形態におけ
るバルク材７６に相当するものであり、四角板状をなし
ている。補強用リブ９１は、アーマチャ８９においてコ
ア２６，２７と当接する箇所（以下、当接対象箇所とい
う）に設けられている。第７実施形態では、この当接対
象箇所として、アーマチャステム２１の軸方向について
の基部９２両側において、相対向する側縁部が選ばれて
いる。補強用リブ９１の基部９２からの突出高さｈ３
は、巻回体８７の厚みｔ７よりも大きな値に設定される
ことが望ましい。前述した事項以外は第６実施形態と同
様である。

【０１００】上記バルク材８８を有するアーマチャ８９
の製作に際しては、例えば、一対の芯部材９３をバルク
材８８とは別に設け、各芯部材９３の周りに鋼板８６を
巻回して巻回体８７を形成する。アーマチャステム２１
にバルク材８８を固定した後、そのアーマチャステム２
１に各芯部材９３を嵌める。各芯部材９３をアーマチャ
ステム２１の端部から中間部分に向けてスライドさせ
る。このスライドを、各巻回体８７が、基部９２及び補
強用リブ９１によって囲まれた空間に入り込み、かつ芯
部材９３が基部９２に当るまで行う。その後、各巻回体
８７を、基部９２や補強用リブ９１に対し、溶接等の手
段によって固定する。こうすると、補強用リブ９１を有
するバルク材８８と一対の巻回体８７とを備える所望の
アーマチャ８９が得られる。前述した事項以外は第６実
施形態と同様である。

【０１０１】従って、第７実施形態によれば、上述した
第６実施形態での（２），（３），（８）〜（１２）と
同様の効果が得られるほか、次の効果も得られる。 （１３）基部９２の相対向する側縁部に補強用リブ９１
が形成されている。このため、アーマチャ８９の往復動
にともない両補強用リブ９１がコア２６，２７に当接
し、同補強用リブ９１に衝撃が加わる。バルク材８８の
一部を構成する補強用リブ９１は、純鉄系金属材料の塊
であることから、各巻回体８７よりも高い衝撃破壊強度
を有する。そのため、前記当接にともなう衝撃の少なく
とも一部を補強用リブ９１によって受止めることとな
り、同補強用リブ９１のない場合に比べて、アーマチャ
８９、特に巻回体８７が変形したり摩耗したりするのを
抑制することができる。

【０１０２】また、補強用リブ９１の基部９２からの突
出高さｈ３が巻回体８７の厚みｔ７よりも大きな値に設
定された場合には、巻回体８７がコア２６，２７に直接
接触するのを抑制し、当接にともなう衝撃による巻回体
８７の変形及び摩耗をより確実に抑制することができ
る。

【０１０３】（第８実施形態）次に、本発明を具体化し
た第８実施形態について、図１９に従って説明する。第
８実施形態では、アーマチャステム２１上に直方体状の
芯部材９６が固定されている。芯部材９６の周りには、
その芯部材９６を中心として四角筒状に巻回され、かつ
芯部材９６から径方向に離れるにつれて大きくなる多数
の方向性電磁鋼板等の鋼板９７が順に積層されている。
これらの鋼板９７が溶接、接着等の方法に従って相互に
連結されることによって積層体９８が形成されている。
最も内側の鋼板９７が溶接等の手段によって芯部材９６
に固定されることによって、積層体９８が芯部材９６を
介してアーマチャステム２１に固定されている。そし
て、この積層体９８によってアーマチャ９９が構成され
ている。前述した事項以外の構成は第５実施形態と同様
である。

【０１０４】従って、第８実施形態によれば、上述した
第５実施形態での（２），（３），（８），（９）と同
様の効果が得られるほか、次の効果も得られる。 （１４）積層体９８を構成する各鋼板９７は、複数箇所
で折曲げられることにより四角筒状に巻回されている。
このように巻回された各鋼板９７は、短冊状をなす電磁
鋼板よりも高い剛性を発揮する。しかも、この巻回され
た鋼板９７が多数積層され、隣り合う鋼板９７が溶接等
の手段で相互に連結されることによって積層体９８が構
成されている。この積層体９８は、単に短冊状電磁鋼板
を厚み方向に積層することによって積層体を構成した場
合よりも高い衝撃破壊強度を発揮する。そのため、１枚
の鋼板７２を巻回してアーマチャ７３を構成した第５実
施形態ほどではないにしても、アーマチャ９９のコア２
６，２７との衝突による変形や摩耗を抑制することがで
きる。

【０１０５】（第９実施形態）次に、本発明を具体化し
た第９実施形態について、図２０及び図２１に従って説
明する。第９実施形態では、アーマチャ１１５がバルク
材１１１、鋼板１１３の積層体１１２及び締結部材を備
えている。

【０１０６】詳しくは、バルク材１１１は純鉄系金属材
料からなり、比較的厚みの薄い直方体形状をなしてい
る。このバルク材１１１の中心部分にはアーマチャステ
ム２１が貫通されている。そして、バルク材１１１は溶
接等の手段によってアーマチャステム２１に結合（固
定）されている。各積層体１１２は、電磁鋼板等からな
り、かつ短冊状をなす多数枚の鋼板１１３をその厚み方
向に積層することによって構成されている。各積層体１
１２は、その積層方向をアーマチャステム２１の径方向
と一致させた状態で、バルク材１１１の両側に配置され
ている。

【０１０７】締結部材は各積層体１１２をバルク材１１
１に対し、アーマチャステム２１の径方向に締結してい
る。締結部材としては、例えば、小径の棒材からなるピ
ン１１４を用いることができる。ピン１１４は各積層体
１１２に対し、鋼板１１３の積層方向に貫通されるとと
もに、バルク材１１１においてアーマチャステム２１か
ら離れた箇所に貫通されている。両積層体１１２から突
出するピン１１４の両端部には、同ピン１１４のほかの
部分よりも径の大きな拡径部１１４ａ，１１４ｂが設け
られている。一方の拡径部１１４ａは、もともとピン１
１４の一端部に設けられた頭部であり、他方の拡径部１
１４ｂは、例えばピン１１４の貫通後、同ピン１１４の
他端部が潰されることによって形成されたものである。
すなわち、ピン１１４がリベットと同様の態様で用いら
れることにより、各積層体１１２がバルク材１１１に押
付けられた状態で固定（締結）されている。

【０１０８】なお、締結部材としては、そのほかにも、
叩いて打込むタイプのピンであるノックピン（平行ピ
ン、テーパピン、スプリングピン等）、孔に通した後に
先端を折曲げることにより締結する割ピン等を用いても
よい。また、ピン以外にも、ねじを用いることもでき
る。ねじとしては、ボルト、ボルト及びナットの組合わ
せ、小ねじ（ビス）等が挙げられる。ボルト、ビス等を
締結部材とした場合には、バルク材１１１にねじ孔を形
成し、積層体１１２を貫通させたボルト、ビス等をねじ
孔に螺合させる。また、ボルト及びナットの組合わせを
締結部材とした場合には、両積層体１１２及びバルク材
１１１に孔をそれぞれ形成し、これらの孔に通したボル
トにナットを螺合させる。

【０１０９】このように、本実施形態では、アーマチャ
ステム２１に結合されたバルク材１１１に対し、鋼板１
１３の積層体１１２がピン１１４でアーマチャステム２
１の径方向に締結されることにより、アーマチャ１１５
が構成されている。前述した事項以外の構成は第１実施
形態と同様である。

【０１１０】従って、第９実施形態によれば、上述した
第１実施形態での（２），（３）と同様の効果が得られ
るほか、次の効果も得られる。なお、下記の（１５）の
効果は第１実施形態における（１）の効果に相当するも
のである。

【０１１１】（１５）アーマチャ１１５の一部が、アー
マチャステム２１の径方向に積層された鋼板１１３の積
層体１１２によって構成されている。このため、積層体
１１２の各鋼板１１３において磁束に直交する断面積が
小さくなる。各鋼板１１３において、磁束の変動を少な
くするように流れる渦電流が少なくなる。これにともな
い、全鋼板１１３、すなわち両積層体１１２の全体に流
れる渦電流が、バルク材のみによってアーマチャを構成
した場合よりも少なくなり、渦電流に起因するエネルギ
ー損失（アーマチャ１１５の鉄損）を低減することがで
きる。

【０１１２】（１６）ピン１１４によってバルク材１１
１に締結された積層体１１２では、鋼板１１３の積層方
向における強度が、ピン１１４を用いない場合よりも高
くなる。これにともない、バルク材１１１と積層体１１
２とからなるアーマチャ１１５の全体の衝撃破壊強度は
十分高いものとなる。従って、コイル２８，２９への通
電によりアーマチャ１１５が変位して同コア２６，２７
に当接しても、衝突による変形や摩耗を抑制することが
できる。

【０１１３】（第１０実施形態）次に、本発明を具体化
した第１０実施形態について図２２及び図２３に従って
説明する。第１０実施形態では、バルク材１２１が、積
層体１１２が締結される基部１２２と、基部１２２に設
けられ、かつアーマチャステム２１の軸方向（図２３の
上下方向）に延びる補強用リブ１２３とを有している。

【０１１４】詳しくは、基部１２２は第９実施形態にお
けるバルク材１１１に相当するものであり、積層体１１
２の厚みｔ８と同一又はやや大きな厚みｔ９を有する直
方体形状に形成されている。補強用リブ１２３は一対設
けられており、基部１２２において積層体１１２が締結
されない側（図２２の上下両側、図２３の左右両側）に
それぞれ設けられている。各補強用リブ１２３の厚みｔ
１０は基部１２２の厚みｔ９と略同じに設定されてい
る。各補強用リブ１２３の長さｌ２は、基部１２２にお
ける短手方向の長さｌ３と、両積層体１１２の積層方向
の長さｌ４，ｌ５とを合計した長さと同じか、それより
も長くなっている。これは、積層体１１２、特に積層方
向における外側部分がコア２６，２７に直接当接しない
ようにするためである。そして、前述したバルク材１２
１、両積層体１１２及び両締結部材（ピン１１４）によ
って、アーマチャ１２４が構成されている。前述した事
項以外の構成は第９実施形態と同様である。

【０１１５】従って、第１０実施形態によれば、上述し
た第９実施形態での（２），（３），（１５），（１
６）と同様の効果が得られるほか、次の効果も得られ
る。 （１７）基部１２２の両側縁部に、アーマチャステム２
１の軸方向に延びる補強用リブ１２３が設けられてい
る。このため、アーマチャ１２４の変位にともない両補
強用リブ１２３がコア２６，２７に当接し、同補強用リ
ブ１２３に衝撃が加わる。バルク材１２１の一部を構成
する両補強用リブ１２３は、積層体１１２よりも高い衝
撃破壊強度を有する。そのため、前記当接にともなう衝
撃の少なくとも一部を補強用リブ１２３によって受止め
ることとなり、補強用リブのない場合に比べて、同積層
体１１２が変形したり摩耗したりするのをより確実に抑
制することができる。

【０１１６】また、補強用リブ１２３の厚みｔ１０が積
層体１１２の厚みｔ８よりも大きな値に設定された場合
には、積層体１１２がコア２６，２７に直接当接しない
ようにし、衝撃による積層体１１２の変形及び摩耗をよ
り確実に抑制することが可能となる。

【０１１７】なお、本発明は次に示す別の実施形態に具
体化することができる。・本発明の電磁アクチュエータ
は、コイルへの通電にともない発生する電磁力によりコ
アに向けて変位してそのコアに当接するアーマチャを備
えたものであれば、前述した電磁駆動バルブ１６以外に
も適用可能である。例えば、モータの制動に用いられる
交流電磁ブレーキや、モータと被動軸との間で駆動力の
伝達、遮断を行う交流電磁クラッチ等が適用対象として
挙げられる。

【０１１８】・第１実施形態におけるバルク材３７の側
壁部４０は、底部３９及び蓋部４２を互いに一定距離離
間させた状態に保持する機能を有する。従って、この機
能を発揮し得るように、すなわちコア２６，２７との当
接にともなう衝撃により変形、破損等を起さない程度の
強度を確保することを条件に、側壁部４０の形状、数等
を変更可能である。例えば、図２４に示すように、側壁
部４０を底部３９の全側縁部（４つの側縁部）に沿って
形成してもよい。また、各側壁部４０を、底部３９の側
縁部の全長にわたって形成せず、側縁部の任意の箇所、
例えば図２５において実線で示すように角部にのみ形成
してもよい。また、図２５において二点鎖線で示すよう
に、側縁部の中間部分にのみ側壁部４０を形成してもよ
い。

【０１１９】・前記各実施形態では、アッパコア２６及
びロアコア２７についても鋼板３３の積層体３４によっ
て構成したが、同コア２６，２７を純鉄系金属材料等か
らなるバルク材によって形成してもよい。

【０１２０】・第４施形態において、補強用リブ６３に
その補強機能を発揮させるためには、前述したように
「補強用リブ６３は、少なくともアーマチャ６９におい
てコア２６，２７と接触する箇所に設けられる」必要が
ある。従って、この要件を満たすことを条件に、補強用
リブ６３の位置、形状等を適宜変更可能である。これに
ともない積層体６６の数も適宜変更可能である。図２６
及び図２７に、その変更に係る種々の態様を示す。

【０１２１】各図中の一点鎖線は、コア２６，２７のア
ーマチャ６９との当接対象箇所１０１ａ，１０１ｂを示
しており、いずれも長方形状をなしている。当接対象箇
所１０１ａは、コア２６，２７のアーマチャ６９側の面
において、両溝２６ａ（２７ａ）によって挟まれた中央
の部分である。当接対象箇所１０１ｂは、コア２６，２
７のアーマチャ６９側の面において、各溝２６ａ（２７
ａ）よりも外側の部分である。

【０１２２】図２６（ａ）の補強用リブ６３は、四角枠
状の外部リブ６４と、その外部リブ６４によって囲まれ
た空間を２つに仕切る１つの長尺状内部リブ６５とによ
って構成されている。外部リブ６４は、基部６２（図１
４参照）の全て（４つ）の側縁部に沿って設けられてい
る。内部リブ６５は、基部６２の中央部を通り、かつ当
接対象箇所１０１ａ，１０１ｂの幅方向（図２６（ａ）
の左右方向）に延びている。従って、両当接対象箇所１
０１ｂについては、それらの全長にわたって補強用リブ
６３が当接することとなる。また、当接対象箇所１０１
ａについては、その長さ方向における中間部分と両端部
分とにのみ補強用リブ６３が当接することとなる。そし
て、内部リブ６５によって２つに仕切られた各空間に積
層体６６が１つずつ配置されている。

【０１２３】図２６（ｂ）の補強用リブ６３は、前記図
２６（ａ）の補強用リブ６３と同様に、四角枠状の外部
リブ６４と１つの長尺状内部リブ６５とによって構成さ
れている。図２６（ａ）との相違は、内部リブ６５が当
接対象箇所１０１ａの長さ方向（図２６（ｂ）の上下方
向）へ延びていることである。従って、いずれの当接対
象箇所１０１ａ，１０１ｂについても、それらの全長に
わたって補強用リブ６３が当接することとなる。

【０１２４】図２６（ｃ）の補強用リブ６３は、２つの
長尺状外部リブ６４と１つの長尺状内部リブ６５とによ
って構成されている。両外部リブ６４は、基部６２の相
対向する側縁部において当接対象箇所１０１ａ，１０１
ｂの幅方向（図２６（ｃ）の左右方向）へ延びている。
内部リブ６５は、基部６２の中央部を通り、かつ前記幅
方向に延びている。従って、いずれの当接対象箇所１０
１ａ，１０１ｂについても、それらの長さ方向（図２６
（ｃ）の上下方向）における中間部分と両端部分とにの
み補強用リブ６３が当接することとなる。そして、内部
リブ６５と外部リブ６４とによって挟まれた空間に積層
体６６が１つずつ配置されている。

【０１２５】図２６（ｄ）の補強用リブ６３は、前記図
２６（ｃ）の補強用リブ６３と同様に、２つの長尺状外
部リブ６４と１つの長尺状内部リブ６５とによって構成
されている。図２６（ｃ）との相違は、これらのリブ６
４，６５がいずれも当接対象箇所１０１ａ，１０１ｂの
長さ方向（図２６（ｄ）の上下方向）へ延びていること
である。従って、いずれの当接対象箇所１０１ａ，１０
１ｂについても、それらの全長にわたって補強用リブ６
３が当接することとなる。

【０１２６】図２７（ａ）の補強用リブ６３は、前記図
２６（ｄ）の補強用リブ６３と同様に、２つの長尺状外
部リブ６４と１つの長尺状内部リブ６５とによって構成
されている。図２６（ｄ）との相違は、内部リブ６５が
当接対象箇所１０１ａ，１０１ｂの幅方向（図２７
（ａ）の左右方向）に延びていることである。従って、
当接対象箇所１０１ａについては、その長さ方向におけ
る中間部分にのみ補強用リブ６３が当接することとな
る。

【０１２７】図２７（ｂ）の補強用リブ６３は、前記図
２６（ｃ）の補強用リブ６３と同様に、２つの長尺状外
部リブ６４と１つの長尺状内部リブ６５とによって構成
されている。図２６（ｃ）との相違は、内部リブ６５が
当接対象箇所１０１ａの長さ方向（図２７（ｂ）の上下
方向）に延びていることである。従って、当接対象箇所
１０１ａについては、その全長にわたって補強用リブ６
３が当接することとなる。

【０１２８】図２７（ｃ）の補強用リブ６３は十字状の
内部リブ６５によって構成されている。従って、当接対
象箇所１０１ａについては、その全長にわたって補強用
リブ６３が当接することとなる。また、両当接対象箇所
１０１ｂについては、それらの長さ方向（図２７（ｃ）
の上下方向）における中間部分にのみ補強用リブ６３が
当接することとなる。そして、内部リブ６５によって分
割された４つの空間のそれぞれに積層体６６が１つずつ
配置されている。

【０１２９】上記のように補強用リブ６３の位置、形状
等を種々変更しても、当接対象箇所１０１ａ，１０１ｂ
の少なくとも一部に補強用リブ６３が位置することか
ら、前述した第４実施形態と同様の効果が得られる。な
お、補強用リブ６３の当接対象箇所１０１ａ，１０１ｂ
に占める割合が大きくなるほど、アーマチャ６９の衝撃
破壊強度が高くなる傾向にある。

【０１３０】・第７実施形態において、補強用リブ９１
にその補強機能を発揮させるためには、前述したように
「補強用リブ９１は、少なくともアーマチャ８９におい
てコア２６，２７と接触する箇所に設けられる」必要が
ある。従って、この要件を満たすことを条件に、補強用
リブ９１の位置、形状等を適宜変更可能である。これに
ともない巻回体８７の数も適宜変更可能である。図２８
〜図３１に、その変更に係る種々の態様を示す。

【０１３１】各図中の一点鎖線は、コア２６，２７のア
ーマチャ８９との当接対象箇所１０２ａ，１０２ｂを示
しており、いずれも長方形状をなしている。当接対象箇
所１０２ａは、コア２６，２７のアーマチャ８９側の面
において、両溝２６ａ（２７ａ）によって挟まれた中央
の部分である。両当接対象箇所１０２ｂは、コア２６，
２７のアーマチャ８９側の面において、各溝２６ａ（２
７ａ）よりも外側の部分である。

【０１３２】なお、各巻回体８７は、芯部材９３の周り
に鋼板８６を巻回することによって構成されている。芯
部材９３については、これがアーマチャステム２１上に
位置する場合（図２８（ａ），（ｂ））と、アーマチャ
ステム２１とは異なる箇所に位置する場合（図２８
（ｃ），（ｄ）、図２９〜図３１）とがある。

【０１３３】図２８（ａ）の補強用リブ９１は、基部９
２の相対向する側縁部において、各当接対象箇所１０２
ａ，１０２ｂの幅方向（図２８（ａ）の左右方向）に延
びる一対の長尺状外部リブ１０３によって構成されてい
る。従って、各当接対象箇所１０２ａ，１０２ｂの両端
部分にのみ補強用リブ９１が当接することとなる。両外
部リブ１０３によって挟まれた空間には、１つの巻回体
８７が配置されている。

【０１３４】また、図２８（ｂ）の補強用リブ９１は、
基部９２の全て（４つ）の側縁部に沿って設けられた四
角枠状の外部リブ１０３によって構成されている。従っ
て、両当接対象箇所１０２ｂについては、それらの全長
にわたって補強用リブ９１が当接することとなる。ま
た、当接対象箇所１０２ａについては、その両端部分に
のみ補強用リブ９１が当接することとなる。外部リブ１
０３によって囲まれた空間には、１つの巻回体８７が配
置されている。

【０１３５】図２８（ｃ）の補強用リブ９１は、基部９
２の中央部を通り、かつ当接対象箇所１０２ａ，１０２
ｂの幅方向（図２８（ｃ）の左右方向）に延びる１つの
長尺状内部リブ１０４によって構成されている。従っ
て、いずれの当接対象箇所１０２ａ，１０２ｂについて
も、それらの長さ方向における中間部分にのみ補強用リ
ブ９１が当接することとなる。そして、内部リブ１０４
の両側に巻回体８７が１つずつ配置されている。

【０１３６】図２８（ｄ）の補強用リブ９１は、前記図
２８（ｃ）の補強用リブ９１と同様に、１つの長尺状内
部リブ１０４によって構成されている。図２８（ｃ）と
の相違は、内部リブ１０４が当接対象箇所１０２ａの長
さ方向（図２８（ｄ）の上下方向）に延びていることで
ある。従って、当接対象箇所１０２ａについては、その
全長にわたって補強用リブ９１が当接するが、両当接対
象箇所１０２ｂについては補強用リブ９１は当接しない
こととなる。

【０１３７】図２９（ａ）の補強用リブ９１は、２つの
長尺状外部リブ１０３と１つの長尺状内部リブ１０４と
によって構成されている。両外部リブ１０３は、基部９
２の相対向する側縁部において当接対象箇所１０２ａ，
１０２ｂの幅方向（図２９（ａ）の左右方向）に延びて
いる。内部リブ１０４は、基部９２の中央部を通り、か
つ前記幅方向に延びている。従って、いずれの当接対象
箇所１０２ａ，１０２ｂについても、それらの長さ方向
（図２９（ａ）の上下方向）における中間部分と両端部
分とにのみ補強用リブ９１が当接することとなる。そし
て、外部リブ１０３と内部リブ１０４とによって挟まれ
た空間に巻回体８７が１つずつ配置されている。

【０１３８】図２９（ｂ）の補強用リブ９１は、四角枠
状の外部リブ１０３と１つの長尺状内部リブ１０４とに
よって構成されている。外部リブ１０３は、基部９２の
全て（４つ）の側縁部に沿って設けられている。内部リ
ブ１０４は、基部９２の中央部を通り、かつ当接対象箇
所１０２ａ，１０２ｂの幅方向（図２９（ｂ）の左右方
向）に延びている。従って、両当接対象箇所１０２ｂに
ついては、それらの全長にわたって補強用リブ９１が当
接することとなる。また、当接対象箇所１０２ａについ
ては、その長さ方向における中間部分と両端部分とにの
み補強用リブ９１が当接することとなる。そして、外部
リブ１０３によって囲まれた空間が、内部リブ１０４に
よって２つに仕切られ、各空間に巻回体８７が１つずつ
配置されている。

【０１３９】図２９（ｃ）の補強用リブ９１は、２つの
長尺状外部リブ１０３と１つの長尺状内部リブ１０４と
によって構成されている。両外部リブ１０３は、基部９
２の相対向する側縁部において、当接対象箇所１０２ｂ
の長さ方向（図２９（ｃ）の上下方向）に延びている。
内部リブ１０４は、基部９２の中央部を通り、かつ当接
対象箇所１０２ａ，１０２ｂの幅方向（図２９（ｃ）の
左右方向）に延びている。従って、両当接対象箇所１０
２ｂについては、その全長にわたって補強用リブ９１が
当接することとなる。また、当接対象箇所１０２ａにつ
いては、その長さ方向における中間部分にのみ補強用リ
ブ９１が当接することとなる。そして、内部リブ１０４
の両側に巻回体８７が１つずつ配置されている。

【０１４０】図３０（ａ）の補強用リブ９１は、四角枠
状の外部リブ１０３と十字状の内部リブ１０４とによっ
て構成されている。外部リブ１０３は、基部９２の全て
（４つ）の側縁部に沿って設けられている。外部リブ１
０３によって囲まれた空間は内部リブ１０４によって４
つに仕切られている。従って、いずれの当接対象箇所１
０２ａ，１０２ｂについても、それらの全長にわたって
補強用リブ９１が当接することとなる。加えて、いずれ
の当接対象箇所１０２ａ，１０２ｂについても、それら
の長さ方向（図３０（ａ）の上下方向）における中間部
分と両端部分とに補強用リブ９１が当接することとな
る。そして、４つの各空間に巻回体８７が１つずつ配置
されている。

【０１４１】図３０（ｂ）の補強用リブ９１は、図２９
（ｂ）と同様に、四角枠状の外部リブ１０３と、その外
部リブ１０３によって囲まれた空間を２つに仕切る１つ
の長尺状内部リブ１０４とによって構成されている。図
２９（ｂ）との相違は、仕切られた各空間に、巻回体８
７が２つずつ並べられた状態で配置されていることであ
る。

【０１４２】図３０（ｃ）の補強用リブ９１は、図２９
（ｃ）と同様に、２つの長尺状外部リブ１０３と１つの
長尺状内部リブ１０４とによって構成されている。図２
９（ｃ）との相違は、内部リブ１０４の両側に、巻回体
８７が２つずつ並べられた状態で配置されていることで
ある。

【０１４３】図３０（ｄ）の補強用リブ９１は、図２９
（ａ）と同様に、２つの長尺状外部リブ１０３と１つの
長尺状内部リブ１０４とによって構成されている。図２
９（ａ）との相違は、外部リブ１０３と内部リブ１０４
によって挟まれた空間に、巻回体８７が２つずつ並べら
れた状態で配置されていることである。

【０１４４】図３１（ａ）の補強用リブ９１は、図２８
（ｃ）と同様に、１つの長尺状内部リブ１０４によって
構成されている。図２８（ｃ）との相違は、内部リブ１
０４の両側に、巻回体８７が２つずつ並べられた状態で
配置されていることである。

【０１４５】図３１（ｂ）の補強用リブ９１は十字状の
内部リブ１０４によって構成されている。従って、当接
対象箇所１０２ａについては、その全長にわたって補強
用リブ９１が当接することとなる。また、両当接対象箇
所１０２ｂについては、それらの長さ方向における中間
部分にのみ補強用リブ９１が当接することとなる。そし
て、内部リブ１０４によって分割された４つの空間のそ
れぞれに巻回体８７が１つずつ配置されている。

【０１４６】上記のように補強用リブ９１の位置、形状
等を種々変更しても、当接対象箇所１０２ａ，１０２ｂ
の少なくとも一部に補強用リブ６３が位置することか
ら、前述した第７実施形態と同様の効果が得られる。な
お、補強用リブ９１の当接対象箇所１０２ａ，１０２ｂ
に占める割合が大きくなるほど、アーマチャ８９の衝撃
破壊強度が高くなる傾向にある。

【０１４７】・図２８〜図３１における巻回体８７を、
第８実施形態で説明したような積層体、すなわち、それ
ぞれ巻回した状態の多数の電磁鋼板を積層することによ
って構成した積層体に代えてもよい。

【０１４８】・第６実施形態における巻回体７７に代え
て、第８実施形態における積層体９８を用いてもよい。
この場合のアーマチャは、アーマチャステム２１に結合
されたバルク材７６と、巻回した状態の鋼板を積層して
なる一対の積層体９８とからなる。そして、バルク材７
６及び両積層体９８は、各積層体９８がアッパコア２６
又はロアコア２７に向い合うように重ね合わされた状態
で配置されることとなる。このように、巻回体７７を積
層体９８に変更しても、第６実施形態と同様の作用及び
効果を奏する。

【０１４９】また、第７実施形態における巻回体８７に
代えて、第８実施形態における積層体９８を用いてもよ
い。この場合のアーマチャは、アーマチャステム２１に
結合されたバルク材８８と、巻回した状態の鋼板９７を
積層してなる一対の積層体９８とからなる。そして、バ
ルク材８８は、積層体９８が重ね合わされる基部９２
と、同基部９２からアーマチャステム２１の軸方向に延
びる補強用リブ９１とを有することとなる。このように
巻回体８７を積層体９８に変更しても、第７実施形態と
同様の作用及び効果を奏する。

【０１５０】・第９及び第１０実施形態で用いる締結部
材（ピン１１４）の数を変更してもよい。ただし、１つ
とした場合には、その締結部材を軸として積層体１１２
が回転するおそれがある。そのため、この回転を阻止す
る観点からは、１つの積層体１１２につき締結部材を複
数用いることが望ましい。なお、１つの締結部材を用い
る場合には、積層体１１２の回転を阻止する手段を別途
講ずる。例えば、積層体１１２とバルク材１１１（又は
基部１２２）とを凹凸関係で係合させる手段が挙げられ
る。また、バルク材１１１，１２１側に、積層体１１２
と接触してその積層体１１２の回転を阻止する突部等を
設けることも挙げられる。

【０１５１】その他、前記各実施形態から把握できる技
術的思想について、それらの効果とともに記載する。 （Ａ）アーマチャステムに固定されたアーマチャを備
え、コイルへの通電にともない発生する電磁力により、
前記アーマチャが前記アーマチャステムとともにコアに
向けて変位して同コアに当接する電磁アクチュエータに
おいて、前記アーマチャは、巻回した状態の鋼板が積層
されることにより構成されていることを特徴とする電磁
アクチュエータ。

【０１５２】（Ｂ）アーマチャステムに固定されたアー
マチャを備え、コイルへの通電にともない発生する電磁
力により、前記アーマチャが前記アーマチャステムとと
もにコアに向けて変位して同コアに当接する電磁アクチ
ュエータにおいて、前記アーマチャは、前記アーマチャ
ステムに結合されたバルク材と、鋼板を巻回することに
より構成され、かつ前記バルク材に対し、前記アーマチ
ャステムの軸方向に重ね合わされた巻回体とを備えて構
成されていることを特徴とする電磁アクチュエータ。

【０１５３】上記（Ａ）又は（Ｂ）の構成によれば、ア
ーマチャに流れる渦電流を少なくして、その渦電流に起
因するエネルギー損失（アーマチャの鉄損）を低減する
ことができる。また、アーマチャの衝撃破壊強度の低下
を抑え、コアとの衝突による変形や摩耗を抑制し、アー
マチャ、ひいては電磁アクチュエータの信頼性及び耐久
性の向上を図ることができる。

【０１５４】（Ｃ）上記（Ｂ）に記載の電磁アクチュエ
ータにおいて、前記バルク材は、前記巻回体が重ね合わ
される基部と、同基部からアーマチャステムの軸方向に
延びる補強用リブとを有する。

【０１５５】上記の構成によれば、コアとの当接にとも
なう衝撃の少なくとも一部を補強用リブによって受止め
ることとなり、同補強用リブのない場合に比べて、巻回
体が変形したり摩耗したりするのを抑制することができ
る。

【０１５６】また、補強用リブの基部からの突出高さを
巻回体の厚みよりも大きな値に設定した場合には、巻回
体がコアに直接当接しないようにし、衝撃による巻回体
の変形及び摩耗をより確実に抑制することが可能とな
る。

【０１５７】（Ｄ）請求項１〜８及び上記（Ａ）〜
（Ｃ）のいずれか１つに記載の電磁アクチュエータにお
いて、前記コアは鋼板の積層体により構成されている。
上記の構成によれば、鉄損をより一層効果的に低減する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態における電磁駆動バルブ
を示す概略断面図。

【図２】第１実施形態におけるアッパコア及びアーマチ
ャの概略断面図。

【図３】第１実施形態におけるアーマチャの概略斜視
図。

【図４】第１実施形態におけるアーマチャ等の概略分解
斜視図。

【図５】第１実施形態において、コア及びアーマチャの
鉄損を示すグラフ。

【図６】第１実施形態において、アーマチャの衝撃破壊
強度を示すグラフ。

【図７】第２実施形態におけるアーマチャ等の概略分解
斜視図。

【図８】第２実施形態において、コア及びアーマチャの
鉄損を示すグラフ。

【図９】第２実施形態において、アーマチャの衝撃破壊
強度を示すグラフ。

【図１０】第３実施形態におけるアッパコア及びアーマ
チャの概略斜視図。

【図１１】第３実施形態におけるアッパコア及びアーマ
チャの概略断面図。

【図１２】第３実施形態において、磁束密度と鉄損との
関係を示すグラフ。

【図１３】第３実施形態において、アーマチャの衝撃破
壊強度を示すグラフ。

【図１４】第４実施形態におけるアッパコア及びアーマ
チャの概略分解斜視図。

【図１５】第４実施形態におけるアッパコア及びアーマ
チャの概略断面図。

【図１６】第５実施形態におけるアッパコア及びアーマ
チャの概略斜視図。

【図１７】第６実施形態におけるアーマチャの概略斜視
図。

【図１８】第７実施形態におけるアーマチャの概略斜視
図。

【図１９】第８実施形態におけるアーマチャの概略斜視
図。

【図２０】第９実施形態におけるアーマチャ部分の平面
図。

【図２１】第９実施形態におけるアーマチャ部分の正面
図。

【図２２】第１０実施形態におけるアーマチャ部分の平
面図。

【図２３】第１０実施形態におけるアーマチャ部分の側
面図。

【図２４】第１実施形態におけるアーマチャの変更例を
示す概略分解斜視図。

【図２５】第１実施形態におけるアーマチャの変更例を
示す概略分解斜視図。

【図２６】（ａ）〜（ｄ）は第４実施形態におけるアー
マチャの変更例を示す概略平面図。

【図２７】（ａ）〜（ｃ）は第４実施形態におけるアー
マチャの変更例を示す概略平面図。

【図２８】（ａ）〜（ｄ）は第７実施形態におけるアー
マチャの変更例を示す概略平面図。

【図２９】（ａ）〜（ｃ）は第７実施形態におけるアー
マチャの変更例を示す概略平面図。

【図３０】（ａ）〜（ｄ）は第７実施形態におけるアー
マチャの変更例を示す概略平面図。

【図３１】（ａ），（ｂ）は第７実施形態におけるアー
マチャの変更例を示す概略平面図。

【符号の説明】

１６…電磁駆動バルブ（電磁アクチュエータ）、２１…
アーマチャステム、２５，５３，５９，６９，７３，８
１，８９，９９，１１５…アーマチャ、２６…アッパコ
ア、２７…ロアコア、２８…アッパコイル、２９…ロア
コイル、３５，５６，６８，７２，７９，８６，９７，
１１３…鋼板、３６，５７，６６，９８，１１２…積層
体、３７，４６，５８，６１，７６，８８，１１１，１
２１…バルク材、４５…圧粉体、６２，１２２…基部、
６３，１２３…補強用リブ、７７…巻回体、１１４…ピ
ン（締結部材）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 喜代治 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車 株式会社内 (72)発明者 東山 潔 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車 株式会社内 (72)発明者 歳田 寿充 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車 株式会社内 (72)発明者 出尾 隆志 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車 株式会社内 (72)発明者 浅野 昌彦 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車 株式会社内 (72)発明者 櫻木 武 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車 株式会社内 Ｆターム(参考） 3G018 AB09 CA12 DA38 DA41 FA01 FA06 FA07 GA21 GA22 GA23 GA27 GA37 3H106 DA07 DA13 DA25 DB03 DB12 DB26 DB32 DC02 DC17 DD04 EE13 EE16 EE20 EE22 EE30 EE33 GA16 GA17 GA18 JJ02 KK17 5E048 AA04 AC06 AC08 AD02 BA07 CA03

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アーマチャステムに固定されたアーマチャ
   を備え、コイルへの通電にともない発生する電磁力によ
   り、前記アーマチャが前記アーマチャステムとともにコ
   アに向けて変位して同コアに当接する電磁アクチュエー
   タにおいて、前記アーマチャは、前記アーマチャステム
   に結合されたバルク材に対し、鋼板の積層体が前記アー
   マチャステムの軸方向に重ね合わされることにより構成
   されていることを特徴とする電磁アクチュエータ。
2. 【請求項２】前記積層体及び前記バルク材は、同積層体
   が前記コアに向い合うように重ね合わされた状態で配置
   されている請求項１に記載の電磁アクチュエータ。
3. 【請求項３】前記バルク材は、前記積層体が重ね合わさ
   れる基部と、同基部からアーマチャステムの軸方向に延
   びる補強用リブとを有する請求項２に記載の電磁アクチ
   ュエータ。
4. 【請求項４】前記積層体は、巻回した状態の鋼板が積層
   されることにより構成されている請求項１〜３のいずれ
   か１つに記載の電磁アクチュエータ。
5. 【請求項５】アーマチャステムに固定されたアーマチャ
   を備え、コイルへの通電にともない発生する電磁力によ
   り、前記アーマチャが前記アーマチャステムとともにコ
   アに向けて変位して同コアに当接する電磁アクチュエー
   タにおいて、前記アーマチャは、アーマチャステムに結
   合されたバルク材に対し、鋼板の積層体が締結部材によ
   りアーマチャステムの径方向に締結されることにより構
   成されていることを特徴とする電磁アクチュエータ。
6. 【請求項６】前記バルク材は、前記積層体が締結される
   基部と、前記基部に設けられ、かつ前記アーマチャステ
   ムの軸方向に延びる補強用リブとを有する請求項５に記
   載の電磁アクチュエータ。
7. 【請求項７】アーマチャステムに固定されたアーマチャ
   を備え、コイルへの通電にともない発生する電磁力によ
   り、前記アーマチャが前記アーマチャステムとともにコ
   アに向けて変位して同コアに当接する電磁アクチュエー
   タにおいて、前記アーマチャは鋼板を巻回することによ
   り構成されていることを特徴とする電磁アクチュエー
   タ。
8. 【請求項８】アーマチャステムに固定されたアーマチャ
   を備え、コイルへの通電にともない発生する電磁力によ
   り、前記アーマチャが前記アーマチャステムとともにコ
   アに向けて変位して同コアに当接する電磁アクチュエー
   タにおいて、 前記アーマチャは、磁性粉末からなる圧粉体が、前記ア
   ーマチャステムに結合されたバルク材により、前記コア
   に当接しないように補強されることにより構成されてい
   ることを特徴とする電磁アクチュエータ。