JPH1097922A - 電磁アクチュエータ用ステータコア - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は電磁アクチュエータ用のステータコ
アに関し、簡便な工程で製造でき、かつ、渦電流の早期
消滅を可能とする構造を実現することを目的とする。 【解決手段】 軟磁性材料で構成され、かつ、一方の面
に絶縁皮膜が塗布された軟磁性長板材を、心材４９の周
囲に密着巻きする。心材４９の周囲に、強磁性を示す軟
磁性部分５０と、絶縁性を示す絶縁部分５１とが渦状に
形成される。密着巻きされる軟磁性長板材の一部に、予
め、環状溝４２を形成するための幅狭部分（“Ｌ−Ｈ”
の幅を有する部分）を形成しておく。軟磁性長板材を巻
回することにより、環状溝４２も同時に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁アクチュエー
タ用ステータコアに係り、特に、電磁力を駆動源として
作動する電磁アクチュエータ用のステータコアとして好
適な、電磁アクチュエータ用ステータコアに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば特開平４−３６５３０
５号に開示される如く、渦電流の低減を可能とする電磁
アクチュエータ用のステータコアが知られている。電磁
アクチュエータは、ステータコアと共に、電磁コイルお
よびアーマチャを備えている。ステータコアとアーマチ
ャとの間には、エアギャップが形成されている。アーマ
チャは、上記のエアギャップが増減する方向に変位する
ことができる。また、ステータコア、アーマチャ、およ
び、エアギャップは、電磁コイルと錯交する磁気回路を
形成している。

【０００３】電磁コイルに電流が供給されると、電磁コ
イルによって発生される磁束が、上記の磁気回路を通っ
て還流する。この際、アーマチャには、エアギャップを
減少させる向きの、すなわち、ステータコアへ向かう吸
引力が作用する。このため、電磁コイルに電流が供給さ
れると、アーマチャにはステータコアへ向かう変位が生
ずる。このように、電磁アクチュエータによれば、電磁
コイルに電流を供給することで、アーマチャに変位を付
与することができる。

【０００４】ところで、ステータコアを流通する磁束が
増減すると、ステータコアには、電磁誘導により、その
磁束の変化を妨げる向きに流れる渦電流が発生する。具
体的には、電磁コイルに電流を供給し始めた直後には、
ステータコアを流通する磁束の増加を妨げる向きの渦電
流が、また、電磁コイルを流れる電流を遮断した直後に
は、ステータコアを流通する磁束の減少を妨げる向きの
渦電流が、それぞれステータコアに発生する。電磁アク
チュエータにおいて、優れた応答性を確保し、また、渦
電流損の低減を図るためには、電磁コイルへの電流供給
が開始された後および停止された後にステータコアに発
生する渦電流を、速やかに消滅させる必要がある。

【０００５】上記従来のステータコアは、表面に絶縁処
理皮膜が形成された複数の薄板材を重ね合わせることに
より構成されている。また、これら複数の薄板材は、磁
束の主たる流通方向がその長手方向とが一致するように
配設されている。上記の構成によれば、ステータコアの
内部を流通する磁束は、主に、薄板材と平行な平面内を
進行する。この場合、磁束の進行が絶縁処理皮膜によっ
て妨げられることがない。従って、従来のステータコア
は、電磁コイルの発する磁束に対して、小さな磁気抵抗
を示す。

【０００６】一方、上記の構成によれば、ステータコア
の内部を流通する磁束の増減に伴って生ずる渦電流は、
薄板材と垂直な平面内を流通する。この場合、薄板材の
表面に形成された絶縁処理皮膜は、渦電流の流通を阻止
する。このため、従来のステータコアは、渦電流に対し
て大きな電気抵抗を示す。

【０００７】ステータコアが、渦電流に対して大きな電
気抵抗を示せば、電磁コイルへの電流供給が開始された
後、および、停止された後に、ステータコア内に発生す
る渦電流が早期に消滅する。このため、従来のステータ
コアによれば、電磁アクチュエータに対して優れた応答
性を付与すること、および、電磁アクチュエータの渦電
流損を低減させることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のステー
タコアを構成する薄板材は、その板厚にある程度の誤差
を有している。このため、従来のステータコアを製造す
る場合、例えば、最後の薄板材で板厚誤差が吸収される
ようにマッチングを行う、等の作業が必要となる。この
ように、従来のステータコアは、電磁アクチュエータの
特性向上には有益であるものの、その製造が容易ではな
いという課題を有していた。

【０００９】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、電磁アクチュエータの特性向上に有益であり、
かつ、簡単に製造することのできる電磁アクチュエータ
用ステータコアを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、請求項１
に記載する如く、少なくとも一方の面に高抵抗皮膜を備
える軟磁性長板材を、渦状に密着巻きすることで形成さ
れる電磁アクチュエータ用ステータコアにより達成され
る。

【００１１】本発明において、ステータコアは、渦状に
密着巻きされた軟磁性長板材により形成される。軟磁性
長板材が備える高抵抗皮膜は、ステータコアにおいて渦
状の高抵抗部分を形成する。ステータコアの軸方向に進
行する磁束は、高抵抗部分を貫くことなく進行すること
ができる。このため、かかる磁束に対して、ステータコ
アは、低い磁気抵抗を示す。上記の磁束が増減すると、
ステータコアには、渦状の高抵抗部分と垂直な平面内を
還流しようとする渦電流が発生する。渦電流は、高抵抗
部分を貫かないように流れるため、十分に長い経路を辿
って還流する。このため、ステータコアは、上記の渦電
流に対して高い電気抵抗を示す。ステータコアが渦電流
に対して高い電気抵抗を示すと、磁束に増減が生じた
後、渦電流は速やかに消滅する。

【００１２】上記の目的は、請求項２に記載する如く、
上記請求項１記載の電磁アクチュエータ用ステータコア
において、前記軟磁性長板材が、第１の幅を有する幅広
部分と、前記第１の幅に比して所定幅だけ狭い第２の幅
を有し、かつ、所定長連続する幅狭部分と、を備えるこ
と電磁アクチュエータ用ステータコアによっても達成さ
れる。

【００１３】本発明において、ステータコアは、軟磁性
長板材の幅広部分で形成される環状の部分（以下、幅広
環状部と称す）と、軟磁性長板材の幅狭部分で形成され
る環状の部分（以下、幅狭環状部と称す）とを備えてい
る。幅狭環状部の一の環状面は、幅広環状部の一の環状
面から所定幅分だけ陥没した位置に形成される。このた
め、ステータコアには、幅狭環状部と重なる位置に、幅
広部分と幅狭部分との幅差に相当する高さを有する環状
溝が形成される。ステータコアは、この環状溝に電磁コ
イルを収納することができる。

【００１４】上記の目的は、請求項３に記載する如く、
渦状に形成された軟磁性部分と、前記軟磁性部分相互間
に介在する渦状の高電気抵抗部分と、を備える電磁アク
チュエータ用ステータコアによっても達成される。本発
明において、ステータコアは、軟磁性部分と高電気抵抗
部分とを渦状に形成することで実現される。上記の如く
実現されるステータコアは、その内部を流通する磁束に
対して小さな磁気抵抗を示し、また、その磁気抵抗の増
減に伴って生ずる渦電流に対して大きな電気抵抗を示
す。

【００１５】また、上記の目的は、請求項４に記載する
如く、上記請求項３記載の電磁アクチュエータ用ステー
タコアにおいて、前記軟磁性部分が、第１の幅を有する
幅広部分と、前記第１の幅に比して所定幅だけ狭い第２
の幅を有し、かつ、所定長連続する幅狭部分と、を備え
ることを特徴とする電磁アクチュエータ用ステータコ
ア。

【００１６】本発明において、ステータコアは、上記請
求項２記載のステータコアと同様に、幅広部分と幅狭部
分との幅差に相当する高さを有する環状溝を備えてい
る。そして、ステータコアは、この環状溝の内部に電磁
コイルを収納することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施例である
電磁アクチュエータ１０の全体構成図を示す。電磁アク
チュエータ１０は、内燃機関に搭載されて、内燃機関の
吸気弁または排気弁を駆動する。

【００１８】電磁アクチュエータ１０には、弁体１２が
固定されている。弁体１２は、内燃機関の吸気弁または
排気弁を構成する部材である。弁体１２は、図中下端部
が内燃機関の燃焼室内に露出するようにシリンダヘッド
１３に配設される。内燃機関のシリンダヘッド１３に
は、吸気ポートおよび排気ポートが形成されている。図
１には、その一方のポート１４が表されている。このポ
ート１４には、弁体１２に対する弁座が形成されてい
る。ポート１４は、弁体１２が弁座から離座することに
より導通状態となり、また、弁体１２が弁座に着座する
ことにより遮断状態となる。

【００１９】弁体１２には、弁軸１５が固定されてい
る。弁軸１５は、バルブガイド１６により軸方向に摺動
可能に保持されている。バルブガイド１６は、シリンダ
ヘッド１３に支持されている。また、バルブガイド１６
には、電磁アクチュエータ１０のロアキャップ１７が固
定されている。

【００２０】弁軸１５の上部には、プランジャ１８が固
定されている。プランジャ１８は、例えばステンレス鋼
やチタン合金等の如く、硬度の高い非磁性或いは磁気特
定の低い材料で構成されている。プランジャ１８は、弁
軸１５の軸方向に延在する円筒部１９と、円筒部１９の
ほぼ軸方向中央部に形成されたリング部２０とを備えて
いる。

【００２１】弁軸１５の上端部には、ロアリテーナ２１
が固定されている。ロアリテーナ２１とロアキャップ１
７との間には、両者を離間させる方向の付勢力を発生す
るロアスプリング２２が配設されている。ロアスプリン
グ２２は、ロアリテーナ２１を、すなわち弁体１２およ
びプランジャ１８を、図１における上方へ向けて付勢し
ている。

【００２２】一方、プランジャ１８の上端部には、アッ
パーリテーナ２４が固定されている。アッパーリテーナ
２４の上部には、アッパースプリング２６の下端部が当
接している。アッパースプリング２６の周囲には、その
外周を取り巻くように円筒状のアッパーキャップ２７が
配設されている。更に、アッパースプリング２６の上端
部は、アッパーキャップ２７に螺着されるアジャストボ
ルト２８に当接している。アッパースプリング２６は、
アッパーリテーナ２４を、すなわち、プランジャ１８
を、図１における下方へ向けて付勢している。

【００２３】プランジャ１８の、リング部２０の外周に
は、アーマチャ３０が接合されている。アーマチャ３０
は、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏ等をベース材料とする軟磁性材料
で構成された環状の部材である。アーマチャ３０と、プ
ランジャ１８とは、電子ビーム溶接、レーザ溶接、ろう
付け、カシメ、接着等の手法で接合されている。

【００２４】アーマチャ３０の上方には、第１電磁コイ
ル３２及び第１コア３４が配設されている。また、アー
マチャ３０の下方には、第２電磁コイル３６及び第２コ
ア３８が配設されている。第１コア３４および第２コア
３８は、後述の如く、軟磁性材料を主体として構成され
た長板材を渦状に密着巻きすることで形成されている。
第１コア３４および第２コア３８は、それぞれそれらの
中央部を貫く貫通孔３９，４０を備えている。また、第
１コア３４および第２コア３８は、それぞれ第１電磁コ
イル３２または第２電磁コイル３６を収納するための環
状溝４１，４２を備えている。

【００２５】第１コア３４の貫通孔３９の一端（図１に
於ける上端）には第１ベアリング４３が配設されてい
る。また、第２コア３８の貫通孔４０の一端（図１に於
ける下端）には第２ベアリング４４が配設されている。
プランジャ１８の円筒部１９は、これら第１ベアリング
４３および第２ベアリング４４によって摺動可能に保持
されている。

【００２６】第１コア３４および第２コア３８の外周に
は、外筒４５が配設されている。第１コア３４および第
２コア３８は、両者間に所定の間隔が確保されるよう
に、外筒４５により保持されている。また、上述したア
ッパーキャップ２７は、第１コア３４の上端面に当接す
るように、取り付けブラケット４６およびボルト４７に
より固定されている。一方、上述したロアキャップ１７
は、第２コア３８の下端近傍に当接するように、シリン
ダヘッド１３内部に固定されている。そして、上述した
アジャスタボルト２８は、アーマチャ３０の中立位置
が、第１コア３４と第２コア３８との中間点となるよう
に調整されている。

【００２７】以下、図２乃至図４を参照して、第２コア
３８の構造について説明する。尚、第１コア３４の構造
は、第２コア３８の構造と異なる所がないため、ここで
はその説明を省略する。図２は、電磁アクチュエータ１
０を図１中に示すII-II 直線に沿って切断した際に得ら
れる第２コア３８の平面図を示す。また、図３は、第２
コア３８を図２に示すIII-III 直線に沿って切断した際
に得られる断面図を示す。

【００２８】図２および図３に示す如く、第２コア３８
は、心材４９を備えている。心材４９は、プランジャ１
８に対して、摺動可能に挿入されている。心材４９の周
囲には、心材４９を取り巻くように渦状の軟磁性部分５
０が形成されている。軟磁性部分５０は、鉄等の軟磁性
材料により構成されている。また、軟磁性部分５０相互
の間には、心材４９を取り巻くように渦状の絶縁部分５
１が形成されている。従って、軟磁性部分５０は、その
内周側または外周側で密着している軟磁性部分５０から
絶縁されている。本実施例において、軟磁性部分５０の
板厚は、０．５mm以下に設定されている。また、絶縁部
分５１の膜厚は数μm に設定されている。

【００２９】本実施例において第２コア３８は、上述の
如くその環状溝４２の内部に第２電磁コイル３６を収納
している。図３に示す如く、第２電磁コイル３６の軸方
向長さ、および、環状溝４２の軸方向長さは、共に所定
値Ｈに設定されている。同様に、第２電磁コイル３６の
環状部の幅、および、環状溝４２の溝幅は、共に所定値
Ｗに設定されている。尚、第２コア３８の軸方向長さ
は、所定値Ｌに設定されている。

【００３０】図４は、第２コア３８の材料となる軟磁性
長板材５２の正面図を示す。第２コア３８は、心材４９
の周囲に、図４に示す軟磁性長板材５２を密着巻きする
ことにより実現される。軟磁性長板材５２は、その両端
から長さ“α”または“γ”の部分に、比較的大きな幅
Ｌを有する幅広部分５４，５５を備えている。また、軟
磁性長板材５２は、それら幅広部分５４，５５の間に、
比較的小さな幅（Ｌ−Ｈ）を有し、かつ、所定長“β”
だけ連続する幅狭部分５６を備えている。更に、軟磁性
長板材５２には、その一方の面に、絶縁部分５１を実現
するための絶縁皮膜５３が形成されている。絶縁皮膜５
３は、具体的には、軟磁性長板材５２の表面に、数μm
の膜厚が確保されるように絶縁性塗料を塗布することで
形成されている。

【００３１】第２コア３８の製造工程においては、先ず
図４に示す軟磁性長板材５２の一端が心材４９に固定さ
れる。本実施例においては、幅広部分５４側の端部が心
材４９に固定される。軟磁性長板材５２と心材４９との
固定は、例えば、レーザ溶接、かしめ、ろう付け、また
は、接着等により行われる。

【００３２】次に、軟磁性長板材５２の他端、すなわ
ち、幅広部分５５側の端部に所定の張力が付与された状
態で心材４９を回転させる作業が行われる。この作業に
よって軟磁性長板材５２が、心材４９の周囲に密着した
状態で巻回される。軟磁性長板材５２の全部分が巻き終
わったら、その終端部が固定された後、巻回された軟磁
性長板材５２の周囲に、図２および図３に示す如く、固
定バンド５８が装着される。上記の作業により第２コア
３８が製造される。

【００３３】本実施例において、幅広部分５４の長さα
は、心材４９の周囲に軟磁性長板材５２をその長さαだ
け巻回した場合に、巻回された軟磁性長板材５２の直径
が第２電磁コイル３６の内径と等しくなるように設計さ
れている。また、幅狭部分５６の長さβは、心材４９の
周囲に軟磁性長板材５２をα＋βの長さだけ巻回した場
合に、巻回された軟磁性長板材５２の直径が第２電磁コ
イル３６の外径と等しくなるように設計されている。更
に、幅広部分５５の長さγは、心材４９の周囲に軟磁性
長板材５２をα＋β＋γの長さだけ巻回した場合に、巻
回された軟磁性長板材５２の直径が第２コア３８に付与
すべき直径と等しくなるように設計されている。

【００３４】このため、図４に示す軟磁性長板材５２を
心材４９の周囲に密着巻きすると、第２コア３８の外形
を形成できることに加え、精度良く、第２電磁コイル３
６を収納するための環状溝４２を形成することができ
る。このように、本実施例の構造によれば、第２電磁コ
イル３６の中心軸の周囲に渦状の絶縁部分５１を備えと
共に、第２電磁コイル３６を収納する環状溝４２を備え
る第２コア３８を、極めて簡便な手法で実現することが
できる。

【００３５】以下、電磁アクチュエータ１０の動作につ
いて説明する。第１電磁コイル３２および第２電磁コイ
ル３６に電流（以下、第１電磁コイル３２または第２電
磁コイル３６を流れる電流を励磁電流と称す）が流通し
ていない場合は、アーマチャ３０がその中立位置、すな
わち、第１コア３４と第２コア３８との中間に維持され
る。アーマチャ３０が中立位置に維持された状態で、第
１電磁コイル３２への励磁電流の供給が開始されると、
第１電磁コイル３２は、その内外周を還流する磁界を発
生する。

【００３６】第１電磁コイル３２の周囲には、第１コア
３４、アーマチャ３０、および、第１コア３４とアーマ
チャ３０との間のエアギャップで構成され、第１電磁コ
イル３２と錯交する磁気回路が形成されている。上記の
如く第１電磁コイル３２が発生する磁界は、この磁気回
路を還流する磁束、すなわち、第１コア３４の内周側→
エアギャップ→アーマチャ３０→エアギャップ→第１コ
ア３４の外周側→第１コア３４の内周側で表される流通
経路、または、この逆の流通経路を辿って還流する磁束
を発生させる。

【００３７】上記の流通経路を辿って還流する磁束が発
生すると、アーマチャ３０には、第１コア３４とアーマ
チャ３０との間のエアギャップを小さくするための電磁
力、すなわち、アーマチャ３０を第１コア３４側へ付勢
する電磁力が作用する。アーマチャ３０に対して上記の
電磁力が作用すると、アーマチャ３０、プランジャ１
８、アッパリテーナ２４、ロアリテーナ２１、弁軸１５
および弁体１２（以下、これらを総称して可動部６０と
称す）は、アッパスプリング２６の付勢力に抗って図１
における上方へ向けて変位する。そして、その変位は、
アーマチャ３０が第１コア３４と当接するまで継続され
る。以下、アーマチャ３０が第１コア３４と当接する位
置を、アーマチャ３０、可動部６０、または、弁体１２
の閉弁側変位端と称す。

【００３８】アーマチャ３０が閉弁側変位端に保持され
ている場合に、第１電磁コイル３２への励磁電流の供給
が停止されると、その後アーマチャ３０を閉弁側変位端
に維持するために必要な電磁力が消滅する。そして、そ
の電磁力が消滅すると、可動部６０は、アッパスプリン
グ２６に付勢されることにより、図１に於ける下方へ向
けて変位し始める。可動部６０の変位量が所定値に達し
た時点で、第２電磁コイル３６に適当な励磁電流を流通
させると、今度はアーマチャ３０を第２コア３８側へ付
勢する電磁力、すなわち、弁体１２を図１において下方
へ変位させる電磁力が発生する。

【００３９】アーマチャ３０に対して上記の電磁力が作
用すると、可動部６０は、ロアスプリング２２の付勢力
に抗ってアーマチャ３０が第２コア３８と当接するまで
変位する。以下、アーマチャ３０が第２コア３８と当接
する位置を、アーマチャ３０、可動部６０、または、弁
体１２の開弁側変位端と称す。従って、本実施例の電磁
アクチュエータ１０によれば、第１電磁コイル３２と第
２電磁コイル３６とに、適当なタイミングで、交互に適
当な大きさの励磁電流を供給することにより、弁体１２
を開弁側変位端と閉弁側変位端との間で繰り返し往復運
動させることができる。

【００４０】ところで、電磁アクチュエータ１０を駆動
するにあたり、第１電磁コイル３２または第２電磁コイ
ル３６への励磁電流の供給が開始されると、第１コア３
２または第２コア３８を取り巻く磁界の環境が急激に変
化する。また、磁界の環境が変化したことによりアーマ
チャ３０に変位が生ずると、アーマチャ３０が第１コア
３２または第２コア３８に近づくに連れてそのコアを含
む磁気回路の磁気抵抗が減少する。

【００４１】第１コア３２または第２コア３８を流通す
る磁束は、磁気回路の磁気抵抗が小さくなるに連れて大
きくなる。このため、第１電磁コイル３２または第２電
磁コイル３６に対して励磁電流が供給され始めると、そ
の後、第１コア３４または第２コア３８を流通する磁束
は、磁界環境の変化、および、磁気抵抗の変化に起因し
て経時的な変化を示す。

【００４２】同様に、第１電磁コイル３２または第２電
磁コイル３６を流通する励磁電流が遮断されると、その
前後で、第１コア３４または第２コア３８を取り巻く磁
界の環境が急変する。このため、第１電磁コイル３２ま
たは第２電磁コイルに供給されていた励磁電流が停止さ
れるた場合も、その後、第１コア３４または第２コア３
８を流通する磁束は、磁界環境の変化に起因して経時的
な変化を示す。

【００４３】このように、第１コア３４および第２コア
３８には、第１電磁コイル３２への励磁電流の供給が開
始または停止された直後に、または、第２電磁コイル３
６への励磁電流の供給が開始または停止された直後に、
経時的に強度の変化する磁束が流通する。第１コア３４
および第２コア３８は導電性の物質である。このため、
それらの内部を貫く磁束に経時的な変化が生ずると、第
１コア３４および第２コア３８には、電磁誘導により、
その磁束変化を抑制する向きに還流する渦電流が発生す
る。

【００４４】図５は、環状の導電体６２に生ずる渦電流
６４の様子を示す。図５に示す渦電流６４は、導電体６
２を紙面表側から裏側へ向かって貫く磁束Φが時間的に
減少する際に発生する。導電体６２を紙面表側から裏側
へ向かって貫く磁束Φが減少する場合、導電体６２に
は、その減少を妨げる向きに進行する、すなわち、図５
において時計回り方向に進行する渦電流が発生する。
尚、導電体６２を貫く上記の磁束Φが時間的に増加する
際には、図５において反時計回り方向に進行する渦電流
が発生する。

【００４５】本実施例において、第１コア３４に、渦状
の絶縁部分５１が形成されていないとすれば、第１電磁
コイル３２への励磁電流の供給が開始された直後、およ
び、その励磁電流の供給が停止された直後に、図５に示
す導電体６２の場合と同様に、第１コア３４の全周を還
流する渦電流が発生する。同様に、第２コア３８に、絶
縁部分５１が形成されていないとすれば、第２電磁コイ
ル３６への励磁電流の供給が開始された直後、および、
その励磁電流の供給が停止された直後に、第２コア３８
の全周を還流する渦電流が発生する。

【００４６】第１コア３４または第２コア３８に発生す
る渦電流は、第１コア３４または第２コア３８の内部を
流通する磁束の変化を妨げる作用を有している。このた
め、第１コア３４および第２コア３８に発生する渦電流
が、速やかに消滅しない場合、電磁アクチュエータ１０
の応答性が悪化すると共に、電磁アクチュエータ１０に
おいて大きな渦電流損が生ずる。従って、第１コア３４
および第２コア３８は、渦電流を早期に消滅させ得る特
性を有していることが望ましい。

【００４７】図６は、環状の導電体６６を紙面表側から
裏側へ向かって貫く磁束Φが時間的に減少する際に、電
磁誘導によって導電体６６に発生する渦電流６８を示
す。図６に示す如く、環状体６６は、その中心軸を渦状
に取り巻く絶縁部６８を備えている。導電体６６に生ず
る渦電流は、その絶縁部６８を貫いて流れることはな
い。

【００４８】このため、磁束Φが減少する場合、導電体
６６には、絶縁部６８によって隔成される渦状の領域毎
に、それらの外周側を図６に於ける時計回り方向に進行
し、かつ、それらの内周側を図６に於ける反時計回り方
向に進行する渦電流が発生する。尚、上記の磁束Φが増
加する場合には、絶縁部６８によって隔成される領域毎
に、それらの外周側を図６に於ける反時計回り方向に進
行し、かつ、それらの内周側を図６に於ける時計回り方
向に進行する渦電流が発生する。

【００４９】図６に示す渦電流の流通経路の総和は、図
５に示す渦電流の流通経路の全長に比して長距離であ
る。電磁誘導によって発生する渦電流は、その流通の過
程で抵抗熱に変換されることにより消滅される。従っ
て、渦電流は、その流通経路が長いほど早期に消滅す
る。このため、絶縁部６８を備える導電体６６によれ
ば、図５に示す導電体６２に比して早期に渦電流を消滅
させることができる。

【００５０】このように、環状の導電体の内部を還流す
る渦電流（導電体の軸方向に対して垂直な平面内を還流
する渦電流）を早期に消滅させるためには、環状の導電
体に、渦状の絶縁部を設けることが有効である。上述の
如く、第１コア３４および第２コア３８は、共にその中
心軸を取り巻く渦状の絶縁部分５１を備えている。この
ため、第１コア３４および第２コア３８によれば、その
内部を流通する磁束の変化に伴って発生する渦電流を、
速やかに消滅させることができる。

【００５１】ところで、導体を貫く磁束Φの強度が変化
した場合に、渦電流が流通することで消費されるエネル
ギ、すなわち、渦電流損Ｗは、その導体の固有抵抗ρ、
光速度ｃ、導体の板厚ｔ、磁束Φの変化する周波数ｆ、
および、磁束密度の振幅Ｂｍを用いて次式の如く表すこ
とができる。

【００５２】 Ｗ＝（π² ・ｔ² ・ｆ² ・Ｂｍ² ）／（６・ρ・ｃ² ） ・・・（１） 上記（１）式に示す如く、渦電流損Ｗは、渦電流が発生
する導体の板厚ｔの二乗に比例する。従って、その板厚
ｔが減少されると、渦電流損は大幅な減少を示す。本実
施例において、第１コア３４および第２コア３８が備え
る軟磁性部分５０は、その板厚が上記の如く０．５mm以
下に設定されている。このため、第１コア３４および第
２コア３８によれば、バルク材によって構成されたステ
ータコア、すなわち、渦状の絶縁部分５１を備えていな
いステータコアに比して、渦電流損Ｗを著しく小さな値
とすることができる。

【００５３】第１電磁コイル３２から発せられた磁束
は、図１に於ける第１電磁コイル３２の上方側で、第１
コア３４の内部をその径方向に進行する。また、第２電
磁コイル３２から発せられた磁束は、図１に於ける第２
電磁コイル３６の下方側で、第２コア３８の内部をその
径方向に進行する。これらの場合、磁束は、絶縁部分５
１を貫いて進行しなければならない。しかしながら、本
実施例においては、絶縁部分５１の膜厚が数μm と極め
て薄く設定されている。このため、絶縁部分５１が大き
な磁気抵抗となることはない。従って、第１コア３４お
よび第２コア３８を備える電磁アクチュエータ１０にお
いては、優れた応答性と、優れたエネルギ特性とが実現
される。

【００５４】尚、上記の実施例においては、軟磁性長板
材５２の表面に形成された絶縁皮膜５３が、前記請求項
１記載の「高抵抗皮膜」に、絶縁部分５１が前記請求項
３記載の「高電気抵抗部分」に、所定幅“Ｌ”が前記請
求項２および４記載の「第１の幅」に、所定幅“Ｌ−
Ｈ”が前記請求項２および４記載の「第２の幅」に、ま
た、所定長βが前記請求項２および４記載の「所定長」
に、それぞれ相当している。

【００５５】

【発明の効果】上述の如く、請求項１または３記載の発
明によれば、電磁アクチュエータに対して優れた応答性
を付与し、かつ、電磁アクチュエータの渦電流損を低減
し得るステータコアを容易に実現することができる。

【００５６】また、請求項２記載の発明によれば、請求
項１に係るステータコアに、容易に、電磁コイルの収納
スペースを形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である電磁アクチュエータの
全体構成図である。

【図２】本実施例の電磁アクチュエータを図１に示すII
-II 直線に沿って切断することにより得られる第２コア
の平面図である。

【図３】本実施例の電磁アクチュエータが備える第２コ
アを図２に示すIII-III 直線に沿って切断することによ
り得られる第２コアの断面図である。

【図４】本実施例の電磁アクチュエータが備える第２コ
アの材料となる軟磁性長板材の平面図である。

【図５】環状の導電体に発生する渦電流の様子を表す図
である。

【図６】渦状の絶縁部を備える環状の導電体に発生する
渦電流の様子を表す図である。

【符号の説明】

１０ 電磁アクチュエータ １２ 弁体 １８ プランジャ ３０ アーマチャ ３２ 第１電磁コイル ３４ 第１コア ３６ 第２電磁コイル ３８ 第２コア ４１，４２ 環状溝 ５０ 軟磁性部分 ５１ 絶縁部分 ５２ 軟磁性長板材 ５３ 絶縁皮膜 ５４，５５ 幅広部分 ５６ 幅狭部分

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一方の面に高抵抗皮膜を備え
   る軟磁性長板材を、渦状に密着巻きすることで形成され
   ることを特徴とする電磁アクチュエータ用ステータコ
   ア。
2. 【請求項２】 請求項１記載の電磁アクチュエータ用ス
   テータコアにおいて、 前記軟磁性長板材が、第１の幅を有する幅広部分と、前
   記第１の幅に比して所定幅だけ狭い第２の幅を有し、か
   つ、所定長連続する幅狭部分と、を備えることを特徴と
   する電磁アクチュエータ用ステータコア。
3. 【請求項３】 渦状に形成された軟磁性部分と、 前記軟磁性部分相互間に介在する渦状の高電気抵抗部分
   と、 を備えることを特徴とする電磁アクチュエータ用ステー
   タコア。
4. 【請求項４】 請求項３記載の電磁アクチュエータ用ス
   テータコアにおいて、 前記軟磁性部分が、第１の幅を有する幅広部分と、前記
   第１の幅に比して所定幅だけ狭い第２の幅を有し、か
   つ、所定長連続する幅狭部分と、を備えることを特徴と
   する電磁アクチュエータ用ステータコア。