JP4144015B2 - 電磁アクチュエータの製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁アクチュエータおよびそれを用いたバルブ駆動装置に関し、特に内燃機関（以下、「内燃機関」をエンジンという）の吸気弁あるいは排気弁のバルブボディを電磁力により駆動する電磁アクチュエータおよびそれを用いたバルブ駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、エンジンの吸気弁あるいは排気弁を電磁力により駆動するバルブ駆動装置が知られている。このようなバルブ駆動装置においては、吸気弁あるいは排気弁の開閉タイミングをエンジンの運転条件に応じて吸気あるいは排気が良好に行われるように制御することにより、エンジンの安定性向上、燃費の向上、あるいは排気エミッションを低減することが可能である。
【０００３】
例えばエンジンの低負荷時においては吸入空気量が少ないため、エンジンのシリンダ内に燃焼を悪化させる残留排気ガスが少ないことが望ましい。吸気弁および排気弁のバルブボディが同時に開いている期間（オーバーラップ期間）において、吸気側はスロットルにより負圧であり、排気側は正圧であるので、排気ガスが吸気側に吹き返し、燃焼が悪化したり、失火したりする場合がある。このため、通常よりも排気弁の閉じる時期が早く、吸気弁の開く時期が遅いことが要求される。また、吸気弁の閉じる時期を遅くすることにより、ポンピングロスを低減し燃費を向上することができる。したがって、アイドル運転および始動時には、排気弁の閉じる時期が早く、吸気弁の開く時期が遅い基本位相に制御することが望ましい。
【０００４】
また、エンジンの中負荷以上においてはＥＧＲ量を制御し、ポンピングロスの低減を内部ＥＧＲにより行い、燃費の向上と排気エミッションの低減をさせるため、吸気側の開弁時期を早くしたり、排気側の閉弁時期を遅くすることが望ましい。
【０００５】
さらに、エンジンの全負荷においては、大量の空気をエンジンのシリンダ内に入れる必要があるため、低速域においては早く吸気弁を閉じてマニホールドへの逆流を防止し、高速域においては空気の慣性を利用して遅く吸気弁を閉じることが望ましい。また排気側は、排気脈動を最大限利用できる位相に排気弁を制御することが望ましい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
電磁駆動式のバルブ駆動装置は、電子制御装置（ＥＣＵ）からの指示により前述したような吸気側および排気側のバルブタイミングの要求を満たすことができる。しかし、カム駆動式のバルブ駆動装置に比較し、騒音、信頼性、消費電力および製造コスト等において解決すべき課題は多い。
【０００７】
電磁駆動式のバルブ駆動装置に用いられる電磁アクチュエータとしては、排気筒内圧変動などの運転条件変化に対して充分な電磁力を有すること、ならびに１気筒当たり４弁の搭載配置が可能であることがまず求められる。これらの要求に対し、限られた搭載スペース内で磁場を有効に発生させるため、電磁コアと、磁性体からなるアーマチャ本体とを矩形状に形成している電磁アクチュエータが知られている。
【０００８】
ところで、バルブスプリングのサージによりバルブボディが運転中に回転することが知られており、バルブボディの回転はバルブの気密性を保持するために必要である。さらに、上記のバルブ回転と同様に、アーマチャにも回転力が発生するため、アーマチャ本体を矩形状に形成すると、アーマチャ本体とアーマチャを収容するハウジングとが接触し、摩擦損失が発生する恐れがある。摩擦損失が発生すると、その損失分のエネルギを往復運動中に電磁力によって投入する必要があるため、消費電力が増大するという問題がある。また、摩擦損失の変化に対して電磁石の通電時間を最適に制御しなければならず、制御が複雑になるという問題がある。
【０００９】
そこで、アーマチャ本体は円盤状に形成されることが望ましく、円盤状のアーマチャ本体に対する電磁コアは、▲１▼軟磁性体の削り出し材（バルク）から形成されるか、あるいは▲２▼方向性軟磁性板の積層材が渦状（スパイラル）に形成されるのが一般的である。また近年、電磁コアの材料として▲３▼軟磁性複合材（ＳＭＣ）が開発されている。ここで、上記のＳＭＣは、例えば純鉄粉等の磁性材料からなる軟磁性粉体の周りに非磁性材料からなる絶縁皮膜を被覆した粉末を所望形状の成形型を用いて加圧および加熱することにより電磁コアが形成される。
【００１０】
しかしながら、▲１▼バルクでは、電磁コア内に発生する渦電流のために必要な電磁力が発生せず、コイル部への通電量が増大し、残留磁気の影響によりバルブの応答性が悪化するという問題があった。また▲２▼スパイラルでは、スパイラルコアの製造が困難であり、製品間の特性ばらつきが増大し、製造コストが増大するという問題があった。また▲３▼ＳＭＣでは、低渦電流損失の特性を有するが、しかし、電磁アクチュエータの実使用域における磁界強さに対する飽和磁束密度の大きさが例えば純鉄に比べて０．７倍程度と小さく、いわゆるＢ−Ｈ特性が劣っているため、電磁力が不足するという問題があった。さらに▲３▼ＳＭＣでは、焼成しないため、焼結材に比べて脆いという性質を有している。
【００１１】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、電磁力を向上し、消費電力および製造コストを低減する電磁アクチュエータの製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
本発明の他の目的は、エンジンの吸気弁あるいは排気弁の応答性を良好にし、開閉制御を向上するバルブ駆動装置用電磁アクチュエータの製造方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の電磁アクチュエータの製造方法によると、第１の電磁コアの圧縮成形時に、円筒形状を軸方向に複数個に分割した形状となるように、軟磁性粉末を扁平加工してなる方向性軟磁性粉末を円筒形状の軸方向と直交する方向から圧縮し成形する。方向性軟磁性粉末は圧縮方向と直交する方向に長軸方向が揃うため、第１の電磁コアの軸方向の磁束を通り易くすることができる。このため、コイル部への通電開始後および通電停止後において電磁コア内部で発生する渦電流を早期に消滅させ、効率よく大きな磁束を流通させることができる。したがって、電磁力を向上し、消費電力を低減することができる。ここで、第１の電磁コアは、上記の方法により成形された複数個の成形体が接合されて、円筒形状に形成される。したがって、製造が容易で製造コストを低減することができる。
また、圧縮成形時に、円筒形状の軸方向の上下に異極の極性の磁場を発生させるので、方向性軟磁性粉末の長軸方向を円筒軸と同一方向に配向させることができる。したがって、Ｂ−Ｈ特性を確実に向上させ、電磁力を確実に向上させることができる。ここで、異極の極性とは、例えばＮ極とＳ極とのことである。
さらに、可動子本体は、方向性軟磁性粉末が圧縮成形され、放射状の方向性を有しているので、可動子本体が電磁コアに吸着される前後において可動子本体内部で発生する渦電流を早期に消滅させることができる。したがって、電磁アクチュエータの作動応答性を向上させることができる。ここで、可動子本体の圧縮成形時に、円盤状の軸方向に圧縮し、この軸方向の上下に同極の極性の磁場を発生させることで、方向性軟磁性粉末が放射状の方向性を有するようにすることができる。ここで、同極の極性とは、例えばＮ極とＮ極、またはＳ極とＳ極のことである。
【００１５】
本発明の請求項２記載の電磁アクチュエータの製造方法によると、方向性軟磁性粉末が圧縮成形されて第１の電磁コアに接合される第２の電磁コアは、可動子本体と対向し、第１の電磁コアと第２の電磁コアとの接合部は、電磁アクチュエータの実使用域における第１の電磁コアと第２の電磁コアとの磁束密度の比で決定される所定の角度を有している。このため、コイル部の通電時にコイル部の内部および外部を通る磁束が略均等となるように設定することができる。したがって、第１および第２の電磁コアは、コイル部で発生する磁界に対し、効率よく磁束を流通させて電磁力を向上し、消費電力を低減することができる。
【００１７】
本発明の請求項３記載の電磁アクチュエータの製造方法によると、請求項１または２記載の電磁アクチュエータは、エンジンの吸気弁あるいは排気弁のバルブボディを電磁力により駆動するので、エンジンの吸気弁あるいは排気弁の応答性を良好にし、開閉制御を向上することができる。したがって、バルブ駆動装置用電磁アクチュエータとして好適である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す複数の実施例を図面に基づいて説明する。
（参考例）
本発明の電磁アクチュエータの製造方法をバルブ駆動装置用電磁アクチュエータに適用した参考例を図５に示す。参考例のバルブ駆動装置１００は、エンジンの吸気弁を電磁力により駆動するバルブ駆動装置である。図５は、無通電時のバルブボディ１が半開きの状態を示している。
【００１９】
図５に示すように、バルブボディ１は、エンジンの燃焼室２に燃料と空気を供給する吸気口３を所定のタイミングで開閉制御される。バルブボディ１は、エンジンブロック４に形成されるスプリング収容室４０に向けて延長して形成されるステム１１により軸方向上下に移動する。またバルブボディ１は、軸方向の移動を案内するステムガイド５によりエンジンブロック４に対して摺動自在に保持されている。
【００２０】
スプリング収容室４０内には、第１のスプリング４１および第２のスプリング７１が収容されている。第１のスプリング４１は、一方の端部が後述するロアハウジング６３に形成されたスプリング溝６４の内底面６５にスプリング座６６を介して当接し、他方の端部がスプリング座４７を介してアッパリテーナ４２に当接している。アッパリテーナ４２は後述するアーマチャシャフト２２の端部にコッタ４５により固定されているので、第１のスプリング４１はバルブボディ１を弁開方向に付勢している。またアッパリテーナ４２には、後述するロアリテーナ７２の凸部７３に嵌合される凹部４４が形成されている。
【００２１】
第２のスプリング７１は、一方の端部がロアリテーナ７２に当接し、他方の端部がスプリング収容室４０の内底面４６に当接している。ロアリテーナ７２はバルブボディ１のステム１１の端部にコッタ７５により固定されているので、第２のスプリング７１はバルブボディ１を弁閉方向に付勢している。またロアリテーナ７２には、アッパリテーナ４２の凹部４４に嵌合される凸部７３が形成されている。ここで、ロアリテーナ７２の凸部７３とアッパリテーナ４２の凹部４４との径方向の隙間は、ロアハウジング６３とスプリング収容室４０を形成するエンジンブロック４の内壁との取付部の径方向の隙間よりも微小に形成されている。したがって、ロアリテーナ７２の凸部７３とアッパリテーナ４２の凹部４４とは、バルブボディ１のステム１１およびアーマチャシャフト２２の軸の傾きを防止して摺動抵抗を低減することができる。
【００２２】
ハウジング６０は、概略円筒形状のアッパハウジング６１と、概略円筒形状のミドルハウジング６２と、概略円筒形状のロアハウジング６３とからなり、スプリング収容室４０を形成するエンジンブロック４の内壁に嵌め込まれ固定されている。ハウジング６０内には、可動子としてのアーマチャ２０と、電磁コアとしてのアッパコア３０と、電磁コアとしてのロアコア５０と、シャフトガイド８０および８１と、ダンパ手段９０とが収容されている。
【００２３】
アーマチャ２０は、可動子本体としてのアーマチャ本体２１と、可動子シャフトとしてのアーマチャシャフト２２とから構成され、軸方向の移動を案内するシャフトガイド８０および８１により、アッパコア３０およびロアコア５０に対して摺動自在に支持されている。アーマチャ本体２１は、アッパコア３０とロアコア５０との間に配設され、円盤状の鉄等の磁性材からなる。
【００２４】
アーマチャシャフト２２は、一方の端部がアーマチャ本体２１の略中心部に嵌め込まれて接合されており、他方の端部がアッパリテーナ４２およびロアリテーナ７２を介してバルブボディ１のステム１１の端部に当接可能にステム１１に接続されている。アーマチャシャフト２２は、例えばステンレス鋼等の非磁性材から形成されている。
【００２５】
アッパコア３０は、アッパハウジング６１に収容されており、第１の電磁コアとしての方向性軟磁性圧粉材からなる第１のアッパコア３１と、第２の電磁コアとしての方向性軟磁性圧粉材からなる第２のアッパコア３２とから構成されている。アッパコア３０の内部には、樹脂製のボビン３４に巻回されるコイル部としてのアッパコイル３３が収容されている。アッパコイル３３は通電されると、アッパコア３０がアーマチャ本体２１を吸引して弁閉方向にアーマチャ２０およびバルブボディ１を移動させる電磁力を発生する。
【００２６】
ロアコア５０は、ロアハウジング６３に収容されており、アーマチャ本体２１を挟んでアッパコア３０に対向して配設されている。ロアコア５０は、第１の電磁コアとしての方向性軟磁性圧粉材からなる第１のロアコア５１と、第２の電磁コアとしての方向性軟磁性圧粉材からなる第２のロアコア５２とから構成されている。ロアコア５０の内部には、樹脂製のボビン５４に巻回されるコイル部としてのロアコイル５３が巻回されている。ロアコイル５３は通電されると、ロアコア５０がアーマチャ本体２１を吸引して弁開方向にアーマチャ２０およびバルブボディ１を移動させる電磁力を発生する。ロアコア５０の略中心部分には、アーマチャシャフト２２を軸方向に摺動可能に支持するシャフトガイド８０が設けられている。
【００２７】
アッパコア３０とロアコア５０との間にはミドルハウジング６２が配設されており、ミドルハウジング６２の厚みにより、アーマチャ２０の移動量が規制される。ここで、アーマチャ２０と、アッパコア３０と、アッパコイル３３と、ロアコア５０と、ロアコイル５３とは、電磁アクチュエータを構成している。
【００２８】
ダンパ手段９０は、アーマチャ本体２１がアッパコア３０あるいはロアコア５０に着座する直前にダンパ機能を発揮するものであって、円筒状に形成されたハウジング９１内に設けられる外輪９２、内輪９３、ゴム材で形成された可動膜９４、９５および可動筒９６を有している。
【００２９】
外輪９２はハウジング９１の内周壁に固定されており、外輪９２、内輪９３および可動膜９４、９５は密封容器を構成している。この密封容器内には作動油が充填されている。可動筒９６は、アーマチャシャフト２２の軸方向に所定間隔をおいて嵌合している環状部材９７および９８に当接可能な環状凸部９９が形成されている。可動膜９４、９５および可動筒９６は可動部材を構成している。
【００３０】
次に、バルブ駆動装置１００の電磁アクチュエータについて、図１、図２および図６を用いて詳細に説明する。
図１および図２に示すように、ロアコア５０は、円形状のロアコイル５３が挿入可能なように２個の円筒形状の第１のロアコア５１が中心軸を同軸として配置されている。そして、２個のロアコア５１の反アーマチャ本体側には概略リング状の第２のロアコア５２が配置されている。すなわち第２のロアコア５２は、アーマチャ本体２１と対向するように、第１のロアコア５１に接合されている。ロアコア５０の外周には例えばステンレス鋼等の非磁性材からなる強度部材５５が配設され、ロアコア５０の内周には例えばステンレス鋼等の非磁性材からなるシャフトガイド８０が配設されており、第１および第２のロアコア５１および５２の固定、ならびに位置決めを行っている。強度部材５５およびシャフトガイド８０には段差部５５ａおよび８０ａが設けられているので、ロアコイル５３の通電時にアーマチャ本体２１とロアコア５０とが引き合って第１のロアコア５１がアーマチャ本体２１側に膨らむ現象を防止することができる。
【００３１】
第１のロアコア５１は、方向性軟磁性粉末が圧縮成形された、円筒形状を軸方向に複数個に分割した形状を有する方向性軟磁性圧粉材が複数個接合されて構成されている。図１に示すように、方向性軟磁性粉末５１ａは長軸方向が第１のロアコア５１の軸方向に配向している。第１のロアコア５１は、上記の方向性軟磁性圧粉材を用いることで、第１のロアコア５１内部で発生する渦電流が早期に消滅し、効率よく大きな磁束を流通させることができる。
【００３２】
第２のロアコア５２は、方向性軟磁性粉末が圧縮成形された、略リング形状を有する方向性軟磁性圧粉材から構成されている。図１に示すように、方向性軟磁性粉末５２ａは長軸方向が第２のロアコア５２の径方向に配向している。第２のロアコア５２は、上記の方向性軟磁性圧粉材を用いることで、第２のロアコア５２内部で発生する渦電流が早期に消滅し、効率よく大きな磁束を流通させることができる。なお、方向性軟磁性粉末５１ａおよび５２ａは、純鉄粉等の軟磁性粉末を扁平加工して米粒形状に形成し、酸化被膜または樹脂被膜等の絶縁被膜を被覆したものである。
【００３３】
ロアコア５０を構成する方向性軟磁性圧粉材は、図６に示すように、従来のＳＭＣを圧縮成形した軟磁性圧粉材に比べて磁束密度が大きく、Ｂ−Ｈ特性が向上している。したがって、参考例においては、従来の電磁アクチュエータに比べて電磁力を向上させることができる。また、参考例においては、第１のロアコア５１と第２のロアコア５２とが同程度のＢ−Ｈ特性を有しているため、第１のロアコア５１と第２のロアコア５２と接合部の角度αは略４５°となっている。ここで、第１のロアコア５１と第２のロアコア５２との接合部は、電磁アクチュエータの実使用域における第１のロアコア５１と第２のロアコア５２との磁束密度の比で決定される所定の角度を有している。このため、ロアコイル５３の通電時にロアコイル５３の内部および外部を通る磁束が略均等となるように設定することができる。なお、アッパコア３０については、天地がロアコア５０と逆であること、ならびに外周および内周に例えばステンレス鋼等の非磁性材からなる強度部材３５および８２が配設されていることを除いて図１および図２に示すロアコア５０と同一構成であるので、説明を省略する。
【００３４】
上記の構成のバルブ駆動装置１００において、アッパコイル３３およびロアコイル５３に無通電時、アーマチャ本体２１がアッパコア３０とロアコア５０との略中間位置になるように、第１のスプリング４１および第２のスプリング７１のセット荷重が調整されている。このとき、バルブボディ１は、図５に示すように半開きの状態にある。そして、エンジン動作中は、アッパコイル３３とロアコイル５３とが交互に通電されて弁閉状態と弁開状態とを繰返す。
【００３５】
次に、ロアコア５０の製造方法について、図３および図４を用いて詳細に説明する。
まず、第１のロアコア５１の作製方法について述べる。
【００３６】
図３に示すように、円筒形状を軸方向に複数個に分割した形状となるように、所定形状の成形型を用いて、方向性軟磁性粉末５１ａを図３のＸ方向、すなわち円筒形状の軸方向と直交する方向から加熱しながら圧縮し成形する。このとき、上記の軸方向の上下に磁場発生用コイル６および７を配置し、磁場発生用コイル６および７により例えばＮ極およびＳ極の異極の磁場を発生させる。このようにして作製された方向性軟磁性圧粉材１５１は、方向性軟磁性粉末５１ａの長軸方向が円筒形状の軸方向に配向する。次に、上記の方向性軟磁性圧粉材１５１を複数個接合して円筒形状の第１のロアコア５１が作製される。
【００３７】
次に、第２のロアコア５２の作製方法について述べる。
図４に示すように、略リング形状となるように、所定形状の成形型を用いて、方向性軟磁性粉末５２ａを図４のＹ方向、すなわち略リング形状の軸方向に加熱しながら圧縮し成形する。このとき、上記の軸方向の上下に磁場発生用コイル８および９を配置し、磁場発生用コイル８および９により例えばＮ極同士またはＳ極同士の同極の磁場を発生させる。このようにして作製された方向性軟磁性圧粉材１５２は、方向性軟磁性粉末５２ａの長軸方向が略リング形状の径方向に配向する。そして、第２のロアコア５２が得られる。最後に、第１のロアコア５１と第２のロアコア５２との接合部が、電磁アクチュエータの実使用域における第１のロアコア５１と第２のロアコア５２との磁束密度の比で決定される所定の角度となるように、第１のロアコア５１と第２のロアコア５２とを接合してロアコア５０が製造される。なお、アッパコア３０についても、上記のロアコア５０の製造方法と同様の方法により製造される。
【００３８】
次に、ダンパ手段９０の作動について説明する。
(1) 弁開時、アーマチャ本体２１がロアコア５０に着座する直前において、環状部材９７が環状凸部９９に衝突する。そして、アーマチャシャフト２２とともに可動筒９６が図５の下方に移動し、可動膜９４および９５が図５の下方に移動する。すると、密封容器内に充填されている作動油によりダンパ作用が発生する。したがって、アーマチャ本体２１がロアコア５０に直接衝突して大きな衝撃音が発生したり、アーマチャ本体２１およびロアコア５０が破損したりすることを防止することができる。
【００３９】
(2) 弁閉時、アーマチャ本体２１がアッパコア３０に着座する直前において、環状部材９８が環状凸部９９に衝突する。そして、アーマチャシャフト２２とともに可動筒９６が図５の上方に移動し、可動膜９４および９５が図５の上方に移動する。すると、密封容器内に充填されている作動油によりダンパ作用が発生する。したがって、アーマチャ本体２１がアッパコア３０に直接衝突して大きな衝撃音が発生したり、アーマチャ本体２１およびアッパコア３０が破損したりすることを防止することができる。
【００４０】
以上説明した本発明の参考例においては、第１のアッパコア３１および第１のロアコア５１の圧縮成形時に、円筒形状を軸方向に複数個に分割した形状となるように、方向性軟磁性粉末を円筒形状の軸方向と直交する方向から圧縮し成形するので、方向性軟磁性粉末の長軸方向が第１のアッパコア３１および第１のロアコア５１の軸方向に配向し、第１のアッパコア３１および第１のロアコア５１の軸方向の磁束を通り易くすることができる。このため、アッパコイル３３またはロアコイル５３への通電開始後および通電停止後において第１のアッパコア３１または第１のロアコア５１内部で発生する渦電流を早期に消滅させ、効率よく大きな磁束を流通させることができる。したがって、電磁力を向上し、消費電力を低減することができる。また、第１のアッパコア３１および第１のロアコア５１は、上記の方法により成形された複数個の成形体が接合されて、円筒形状に形成されるため、製造が容易で製造コストを低減することができる。
【００４１】
さらに、参考例においては、第１のアッパコア３１および第１のロアコア５１の圧縮成形時に、円筒形状の軸方向の上下に異極の極性の磁場を発生させるので、方向性軟磁性粉末の長軸方向を円筒軸と同一方向に配向させることができる。したがって、Ｂ−Ｈ特性を確実に向上させ、電磁力を確実に向上させることができる。
【００４２】
さらにまた、参考例においては、第１のアッパコア３１と第２のアッパコア３２との接合部、ならびに第１のロアコア５１と第２のロアコア５２との接合部は、電磁アクチュエータの実使用域における第１のアッパコア３１と第２のアッパコア３２との磁束密度の比、ならびに第１のロアコア５１と第２のロアコア５２との磁束密度の比で決定される所定の角度を有している。このため、アッパコイル３３またはロアコイル５３の通電時にアッパコイル３３またはロアコイル５３の内部および外部を通る磁束が略均等となるように設定することができる。したがって、アッパコア３０およびロアコア５０は、アッパコイル３３およびロアコイル５３で発生する磁界に対し、効率よく磁束を流通させて電磁力を向上し、消費電力を低減することができる。
【００４３】
参考例では、作動油を充填した密封容器を有するダンパ手段９０を備えたバルブ駆動装置１００に本発明を適用した例について説明したが、本発明では、ダンパ手段に作動油を供給する手段、ならびにダンパ手段から作動油を排出する手段を備えたダンパ手段を備えたバルブ駆動装置に適用することは可能である。
【００４４】
また参考例では、吸気弁を電磁力により駆動するバルブ駆動装置１００に本発明を適用したが、排気弁を電磁力により駆動するバルブ駆動装置に適用可能であることはいうまでもない。
【００４５】
また参考例では、バルブ駆動装置１００に本発明の電磁アクチュエータを適用したが、電磁力により駆動可能なその他の装置に本発明の電磁アクチュエータを用いてもよい。
【００４６】
（第１実施例）
本発明の第１実施例による電磁アクチュエータの製造方法を適用したアーマチャ本体を図７および図８に示す。図５に示す参考例と同一構成部分に同一符号を付す。
【００４７】
図７および図８に示すように、円盤状のアーマチャ本体は、方向性軟磁性圧粉材１２１と、軟磁性鋼板１２３および１２４とから構成される。方向性軟磁性圧粉材１２１は、方向性軟磁性粉末が圧縮成形された、円盤形状を有する方向性軟磁性圧粉材から構成されており、図８に示すように、方向性軟磁性粉末１２１ａは長軸方向が方向性軟磁性圧粉材１２１の径方向に配向している。すなわち、方向性軟磁性粉末１２１ａは放射状の方向性を有している。第１実施例のアーマチャ本体は、方向性軟磁性圧粉材１２１を用いることで、アーマチャ本体が電磁コアに吸着される前後においてアーマチャ本体内部で発生する渦電流を早期に消滅させることができる。なお、方向性軟磁性粉末１２１ａは、純鉄粉等の軟磁性粉末を扁平加工して米粒形状に形成し、酸化被膜または樹脂被膜等の絶縁被膜を被覆したものである。ここで、軟磁性鋼板１２３および１２４は強度部材を兼ねている。
【００４８】
また、アーマチャ本体の製造時においては、図４に示す参考例の方向性軟磁性圧粉材１５２と同様の方法により方向性軟磁性圧粉材１２１を作製する。すなわち、方向性軟磁性圧粉材１２１の圧縮成形時に、円盤形状の軸方向に圧縮し、この軸方向の上下に例えばＮ極同士またはＳ極同士の同極の極性の磁場を発生させることで、方向性軟磁性粉末１２１ａが放射状の方向性を有するようにすることができる。
【００４９】
第１実施例においては、方向性軟磁性粉末１２１ａは放射状の方向性を有しているので、アーマチャ本体が電磁コアに吸着される前後においてアーマチャ本体内部で発生する渦電流を早期に消滅させることができる。したがって、電磁アクチュエータの作動応答性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の電磁アクチュエータの製造方法をバルブ駆動装置用電磁アクチュエータに適用した参考例を示す断面図である。
【図２】 図１のII−II線断面図である。
【図３】 本発明の参考例による電磁アクチュエータの製造方法を説明するための模式図である。
【図４】 本発明の参考例による電磁アクチュエータの製造方法を説明するための模式図である。
【図５】 本発明の電磁アクチュエータの製造方法をバルブ駆動装置用電磁アクチュエータに適用した参考例の無通電時の状態を示す縦断面図である。
【図６】 方向性軟磁性圧粉材および軟磁性圧粉材のＢ−Ｈ特性を示す特性図である。
【図７】 本発明の第１実施例による電磁アクチュエータの製造方法を適用したアーマチャ本体を示す断面図である。
【図８】 本発明の第１実施例による電磁アクチュエータの製造方法を適用したアーマチャ本体の方向性軟磁性圧粉材を示す平面図である。
【符号の説明】
１ バルブボディ
２０ アーマチャ（可動子）
２１ アーマチャ本体（可動子本体）
２２ アーマチャシャフト（可動子シャフト）
３０ アッパコア（電磁コア）
３１ 第１のアッパコア（第１の電磁コア）
３２ 第２のアッパコア（第２の電磁コア）
３３ アッパコイル（コイル部）
５０ ロアコア（電磁コア）
５１ 第１のロアコア（第１の電磁コア）
５１ａ 方向性軟磁性粉末
５２ 第２のロアコア（第２の電磁コア）
５２ａ 方向性軟磁性粉末
５３ ロアコイル（コイル部）
７１ 第２のスプリング
１００ バルブ駆動装置
１２１ 方向性軟磁性圧粉材
１２１ａ 方向性軟磁性粉末
１５１、１５２ 方向性軟磁性圧粉材

Claims (3)

1. 円盤状の磁性材からなる可動子本体と、
   前記可動子本体を吸引方向に移動させる電磁力を発生するコイル部と、
   軟磁性粉末を扁平加工してなる方向性軟磁性粉末が圧縮成形され、前記コイル部が巻回される第１の電磁コアとを備えた電磁アクチュエータを製造する方法であって、
   前記圧縮成形時に、円筒形状を軸方向に複数個に分割した形状となるように、前記方向性軟磁性粉末を前記軸方向と直交する方向から圧縮して成形し、前記軸方向の上下に異極の極性の磁場を発生させ、
   前記可動子本体は、前記方向性軟磁性粉末が圧縮成形され、放射状の方向性を有していることを特徴とする電磁アクチュエータの製造方法。
2. 前記電磁アクチュエータは、前記可動子本体と対向し、前記方向性軟磁性粉末が圧縮成形されて第１の電磁コアに接合される第２の電磁コアを備え、
   前記第１の電磁コアと前記第２の電磁コアとの接合部は、前記電磁アクチュエータの実使用域における前記第１の電磁コアと前記第２の電磁コアとの磁束密度の比で決定される所定の角度を有していることを特徴とする請求項１記載の電磁アクチュエータの製造方法。
3. 前記電磁アクチュエータは、内燃機関の吸気弁あるいは排気弁のバルブボディを電磁力により駆動することを特徴とする請求項１または２記載の電磁アクチュエータの製造方法。

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