JP2000243623A - Manufacture of stator core for electromagnetic actuator and valve gear device - Google Patents
Manufacture of stator core for electromagnetic actuator and valve gear deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電磁アクチュエー
タに使用可能なステータコアの製造方法及びそれを用い
た動弁装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a stator core usable for an electromagnetic actuator and a valve gear using the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】高速応答性が要求される電磁アクチュエ
ータでは、動作時、すなわち磁束の変化時に生じる渦電
流の影響が問題となっている。例えば、対向スプリング
型電磁駆動バルブを用いた吸気バルブまたは排気バルブ
の開閉運動を考えた場合、電磁コイルの吸引力発生の際
に磁束が変化するため、磁束が流通する磁性部材中にお
いて渦電流が発生する。渦電流が生じると、バルブの応
答性の低下を招いたり、鉄損の増大による消費電力の増
大を招くといった問題が生じる。2. Description of the Related Art In an electromagnetic actuator that requires high-speed response, the influence of an eddy current generated at the time of operation, that is, at the time of change in magnetic flux, has become a problem. For example, when considering the opening and closing movement of an intake valve or an exhaust valve using an opposed spring type electromagnetically driven valve, the magnetic flux changes when the attraction force of the electromagnetic coil is generated. appear. When the eddy current occurs, there arise problems such as a decrease in valve responsiveness and an increase in power consumption due to an increase in iron loss.
【０００３】このような渦電流の低減を目的として、ス
テータコアの構造を改良するといったアプローチがあ
る。例えば、特開平１０−９７９２２号公報には、図１
に示したようなステータコアが開示されている。ここ
で、同図（ａ）は、ステータコアの上面図であり、同図
（ｂ）は、Ａ−Ａ断面を示した断面図である。このステ
ータコアは、少なくとも一方の面に絶縁膜を有する磁性
薄板５１を、ステータコアの中心軸を中心として渦状に
密着巻きすることによって製造される。In order to reduce such eddy current, there is an approach of improving the structure of the stator core. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-97922 discloses that FIG.
Discloses a stator core as shown in FIG. Here, FIG. 1A is a top view of the stator core, and FIG. 1B is a cross-sectional view showing an AA cross section. The stator core is manufactured by spirally winding a magnetic thin plate 51 having an insulating film on at least one surface thereof around a center axis of the stator core.
【０００４】このように磁性薄板５１を渦巻き状に積層
して一体形成されたステータコアでは、領域Ｒ以外の領
域における渦電流の発生は抑制できる反面、領域Ｒにお
ける渦電流の発生を抑制しにくいといった構造的な欠点
がある。これは、電磁コイル５２の通電時に生じる磁束
Φが、図示した領域Ｒにおいて磁性薄板５１間を横切る
ように流通するからである（領域Ｒ以外では磁性薄板５
１間を横切る程度は少ない）。その結果、領域Ｒ付近で
渦電流が発生してしまうため、動弁装置の応答性を低下
させたり、鉄損の増大による消費電力の増大を招くとい
った問題が依然として残されている。また、磁性薄板５
１を渦状に密着巻して一体成形する方法は、巻回時に磁
性材に与える張力を均一に付与する必要がある等の問題
があるため、より簡単なステータコアの製造方法が望ま
れる。In the stator core integrally formed by spirally laminating the magnetic thin plates 51 as described above, it is possible to suppress the generation of the eddy current in the region other than the region R, but it is difficult to suppress the generation of the eddy current in the region R. There are structural disadvantages. This is because the magnetic flux Φ generated when the electromagnetic coil 52 is energized circulates between the magnetic thin plates 51 in the illustrated region R (except in the region R, the magnetic thin plate 5).
The degree of crossing one space is small). As a result, an eddy current is generated in the vicinity of the region R, so that problems such as a decrease in responsiveness of the valve train and an increase in power consumption due to an increase in iron loss still remain. In addition, the magnetic thin plate 5
The method of integrally forming the spirally wound coil 1 in a spiral manner has a problem that it is necessary to uniformly apply the tension applied to the magnetic material at the time of winding. Therefore, a simpler stator core manufacturing method is desired.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】このような従来技術の
問題点に鑑み、本発明の目的は、製造が容易な電磁アク
チュエータ用ステータコアを提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned problems in the prior art, an object of the present invention is to provide a stator core for an electromagnetic actuator which is easy to manufacture.
【０００６】また、本発明の別の目的は、動弁装置等の
電磁アクチュエータの動作時に発生する渦電流を効果的
に低減し、消費電力の増大を招くことなく応答性の一層
の向上を図ることである。Another object of the present invention is to effectively reduce an eddy current generated when an electromagnetic actuator such as a valve gear is operated, and to further improve responsiveness without increasing power consumption. That is.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに、第１の発明は、ステータコアの製造方法におい
て、ステータコアを複数の領域に分割した際に第１の領
域に相当する形状を有する第１の磁性体を形成するステ
ップと、ステータコアを複数の領域に分割した際に第１
の領域とは異なる領域である第２の領域に相当する形状
を有する第２の磁性体を形成するステップと、第１の磁
性体と第２の磁性体とを組み合わせて、ステータコアを
形成するステップとを有し、第１の磁性体は、複数の磁
性領域を積層した構造を有していると共に、第２の磁性
体は、第１の磁性体とは異なる積層状態を有しているス
テータコアの製造方法を提供する。According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a stator core, wherein the stator core has a shape corresponding to the first region when the stator core is divided into a plurality of regions. Forming a first magnetic material; and forming a first magnetic material when the stator core is divided into a plurality of regions.
Forming a second magnetic body having a shape corresponding to a second area which is a different area from the first magnetic body, and forming a stator core by combining the first magnetic body and the second magnetic body. Wherein the first magnetic body has a structure in which a plurality of magnetic regions are stacked, and the second magnetic body has a stacked state different from that of the first magnetic body. And a method for producing the same.
【０００８】また、第２の発明は、ステータコアの一方
の端面に形成され、電磁コイルを収納するための収納溝
を有するステータコアの製造方法において、ステータコ
アの収納溝の一方の壁部に相当する形状を有するインナ
磁性体を形成するステップと、一方の壁部よりもステー
タコアの中心軸から離れた収納溝の他方の壁部に相当す
る形状を有するアウタ磁性体を形成するステップと、収
納溝の底部に相当する領域を含むロア磁性体を形成する
ステップと、インナ磁性体と、アウタ磁性体と、ロア磁
性体とを組み合わせて、収納溝を有するステータコアを
形成するステップとを有する電磁アクチュエータ用ステ
ータコアの製造方法を提供する。According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a stator core having a storage groove for storing an electromagnetic coil formed on one end face of the stator core, the shape corresponding to one wall of the storage groove of the stator core. Forming an outer magnetic body having a shape corresponding to the other wall portion of the storage groove farther from the center axis of the stator core than one wall portion; and forming a bottom portion of the storage groove. Forming a lower magnetic body including a region corresponding to: an inner magnetic body, an outer magnetic body, and a lower magnetic body, and forming a stator core having a storage groove by combining the lower magnetic body. A manufacturing method is provided.
【０００９】ここで、上記のインナ磁性体及びアウタ磁
性体は、収納溝の深さを特定する高さを有していたもよ
い。また、ロア磁性体は、収納溝の底部に相当する形状
を有すると共に、収納溝の深さを特定する高さを有して
いてもよい。Here, the inner magnetic body and the outer magnetic body may have a height for specifying the depth of the storage groove. Further, the lower magnetic body may have a shape corresponding to the bottom of the storage groove, and may have a height that specifies the depth of the storage groove.
【００１０】また、インナ磁性体及びアウタ磁性体は、
複数の磁性層をステータコアの中心軸を中心として渦状
に積層した構造を有し、磁性層間は絶縁されていること
が好ましい。The inner magnetic body and the outer magnetic body are
It is preferable that the magnetic layer has a structure in which a plurality of magnetic layers are spirally stacked around the center axis of the stator core, and the magnetic layers are insulated.
【００１１】さらに、ロア磁性体は、複数の平面状の磁
性平板をステータコアの中心軸線の方向に積層した構造
を有し、磁性層間は絶縁されていてもよい。Further, the lower magnetic body has a structure in which a plurality of planar magnetic flat plates are laminated in the direction of the center axis of the stator core, and the magnetic layers may be insulated.
【００１２】一方、第３の発明は、電磁力によってバル
ブを動作させる動弁装置において、電磁力によって移動
し、当該移動と連係してバルブを変位させるアーマチュ
アと、アーマチュアの一方の端面側に設けられ、収納溝
を有する第１のステータコアと、第１のステータコアの
収納溝に収納された第１の電磁コイルと、アーマチュア
の他方の端面側に設けられ、収納溝を有する第２のステ
ータコアと、第２のステータコアの収納溝を有する収納
された第２の電磁コイルとを有し、上記の第１のステー
タコア及び第２のステータコアは、少なくとも収納溝の
底部を含む第１の磁性領域と、第１の領域を除いた第２
の磁性領域とを有し、第１の磁性領域と第２の磁性領域
では、磁性層の積層状態が異なる動弁装置を提供する。On the other hand, a third aspect of the present invention relates to a valve operating device that operates a valve by electromagnetic force, wherein an armature that moves by electromagnetic force and displaces the valve in cooperation with the movement is provided on one end face side of the armature. A first stator core having a storage groove, a first electromagnetic coil stored in the storage groove of the first stator core, a second stator core provided on the other end surface side of the armature and having a storage groove, A first magnetic core including at least a bottom portion of the storage groove, wherein the first and second stator cores include a second magnetic coil that has a storage groove having a storage groove for the second stator core; The second excluding the area of 1
And a valve operating device in which the first magnetic region and the second magnetic region have different lamination states of the magnetic layers.
【００１３】ここで、第１の磁性領域は、複数の磁性層
をステータコアの中心軸線の方向に積層した構造を有
し、かつ第１の磁性層間は絶縁されていることが好まし
い。Here, it is preferable that the first magnetic region has a structure in which a plurality of magnetic layers are stacked in the direction of the center axis of the stator core, and the first magnetic layers are insulated.
【００１４】また、第２の磁性領域は、複数の磁性層が
積層された構造を有し、かつ第２の磁性層間は絶縁され
ており、第２の磁性領域における積層構造は、第１の磁
性領域における積層構造と異なることが望ましい。Further, the second magnetic region has a structure in which a plurality of magnetic layers are laminated, and the second magnetic layer is insulated from each other. It is desirable that the structure be different from the laminated structure in the magnetic region.
【００１５】さらに、第２の磁性領域は、複数の磁性層
をステータコアの中心軸を中心として渦状に積層した構
造を有し、第２の磁性層間は絶縁されていてもよい。Further, the second magnetic region has a structure in which a plurality of magnetic layers are stacked spirally around the central axis of the stator core, and the second magnetic layers may be insulated.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】（第１の実施例）図２は、第１の
実施例におけるステータコアの組立方法を示した図であ
る。本実施例におけるステータコアは、ステータコアの
組み立てに先立ち予め形成された３つの磁性構造体（す
なわちロア磁性体２０、インナ磁性体２１及びアウタ磁
性体２）を組み合わせることによって形成される。ロア
磁性体２０は、製造しようとするステータコアと同じ外
径を有しており、かつ、ステータコアの貫通孔と同じ径
の貫通孔が設けられている。この円筒状のロア磁性体２
０の端面上に、中心軸Ｃが一致するようにインナ磁性体
２１及びアウタ磁性体２２を配置し、この状態を維持し
ながらこれらを接合する。円筒状のインナ磁性体２１の
内径は、ステータコアの貫通孔の径に相当する。また、
インナ磁性体２１の外径は、ステータコアの中心軸から
収納溝（電磁コイルを収納するための溝）の内壁（すな
わち中心軸から近い方の側壁）までの距離に相当する。
一方、円筒状のアウタ磁性体２２の内径は、ステータコ
アの中心軸から収納溝の外壁（すなわち中心軸から遠い
方の側壁）までの距離に相当し、その外径は、ステータ
コアの外径に相当する。(First Embodiment) FIG. 2 is a diagram showing a method of assembling a stator core according to a first embodiment. The stator core in the present embodiment is formed by combining three magnetic structures (that is, the lower magnetic body 20, the inner magnetic body 21, and the outer magnetic body 2) formed in advance before assembling the stator core. The lower magnetic body 20 has the same outer diameter as the stator core to be manufactured, and is provided with a through hole having the same diameter as the through hole of the stator core. This cylindrical lower magnetic body 2
The inner magnetic body 21 and the outer magnetic body 22 are arranged on the 0 end face such that the central axes C coincide with each other, and they are joined while maintaining this state. The inner diameter of the cylindrical inner magnetic body 21 corresponds to the diameter of the through hole of the stator core. Also,
The outer diameter of the inner magnetic body 21 corresponds to the distance from the center axis of the stator core to the inner wall (that is, the side wall closer to the center axis) of the storage groove (groove for storing the electromagnetic coil).
On the other hand, the inner diameter of the cylindrical outer magnetic body 22 corresponds to the distance from the center axis of the stator core to the outer wall of the storage groove (that is, the side wall farther from the center axis), and the outer diameter corresponds to the outer diameter of the stator core. I do.
【００１７】ロア磁性体２０は、その中心に孔を有する
ディスク状の磁性平板を中心軸Ｃの軸線の方向に積層し
た構造を有している。この環状の磁性平板は、0.1mm程
度の均一な板厚を有しており、軟磁気特性に優れ、か
つ、高周波（例えば５kHz以上）での鉄損が極めて小さ
い無方向性の珪素鋼板を用いることが好ましい。また、
磁性平板の表面の内の少なくとも一方は絶縁膜で被膜さ
れている。絶縁膜は、例えば、平板の表面に、数μm程
度の膜厚が確保されるように絶縁性塗料を塗布すること
により形成することができる。磁性平板間の接合は、例
えば、ワニスや樹脂による接着、溶接、或いはかしめ等
の手法により行われる。磁性平板の表面には絶縁塗料が
塗布されているため、積層された各磁性平板は相互に絶
縁された状態になっている。なお、本明細書でいう「絶
縁」とは、導電性を有する磁性平板等よりも電流が流れ
にくい性質をいう。The lower magnetic body 20 has a structure in which a disk-shaped magnetic flat plate having a hole at its center is laminated in the direction of the axis of the central axis C. This annular magnetic flat plate has a uniform thickness of about 0.1 mm, is excellent in soft magnetic properties, and uses a non-directional silicon steel sheet having extremely small iron loss at high frequencies (for example, 5 kHz or more). Is preferred. Also,
At least one of the surfaces of the magnetic flat plate is coated with an insulating film. The insulating film can be formed, for example, by applying an insulating paint on the surface of the flat plate so as to secure a thickness of about several μm. The joining between the magnetic flat plates is performed by, for example, a method such as adhesion with varnish or resin, welding, or caulking. Since the insulating paint is applied to the surface of the magnetic flat plate, the stacked magnetic flat plates are insulated from each other. Note that “insulation” in this specification refers to a property that current does not easily flow as compared to a conductive magnetic flat plate or the like.
【００１８】インナ磁性体２１及びアウタ磁性体２２
は、ロア磁性体２０とは異なる積層構造を有している。
すなわち、これらの磁性体２１，２２は、ロア磁性体２
０で用いた磁性平板と同様の特性を有する磁性板を、中
心軸Ｃを中心として渦状に積層した構造を有している。
ロア磁性体２０と同様に、それぞれの磁性板間は互いに
絶縁されている。Inner magnetic body 21 and outer magnetic body 22
Has a laminated structure different from that of the lower magnetic body 20.
That is, these magnetic bodies 21 and 22 are
The magnetic plate has a structure in which magnetic plates having the same characteristics as those of the magnetic flat plate used in No. 0 are spirally stacked around the central axis C.
Similarly to the lower magnetic body 20, the respective magnetic plates are insulated from each other.
【００１９】それぞれの磁性構造体２０，２１，２２
は、上記のように、特定の形状を有するディスク状の磁
性板を積層して形成してもよいが、積層磁性鋼板等から
各磁性構造体の形状を切り出すことによって形成するこ
ともできる。このように機械加工により切り出す場合、
例えばウェットエッチング等による後処理を十分に行っ
ておく。このような処理によって、切削面のダメージを
回復させ、或いは、切削時に付着した切り屑を除去する
ことができる。Each of the magnetic structures 20, 21, 22
May be formed by laminating disk-shaped magnetic plates having a specific shape as described above, but may also be formed by cutting out the shape of each magnetic structure from a laminated magnetic steel plate or the like. When cutting out by machining like this,
For example, post-processing such as wet etching is sufficiently performed. By such a process, damage to the cut surface can be recovered, or chips attached during cutting can be removed.
【００２０】これらの磁性体２０，２１，２２を中心軸
Ｃを揃えて接合することにより、電磁コイルを収納する
ための溝と貫通孔とを有するステータコアが得られる。
これらの磁性構造体間の接合は、接着材を用いた接着
や、ボルトまたはねじ等を用いた接合を始めとして、溶
接、圧入、カシメ等の手法を用いて行う。図３は、この
ようにして組み立てられたステータコアの斜視図であ
る。ステータコア７の外径は、ロア磁性体２０の外径
（アウタ磁性体２２の外径も同径）に相当し、その高さ
は、アウタ磁性体２２の高さ（インナ磁性体２１の高さ
も同じ）とロア磁性体２０の高さとの和に相当する。ま
た、その貫通孔２４の径は、ロア磁性体２０の内径（イ
ンナ磁性体２１の内径も同径）に相当する。By joining these magnetic members 20, 21, 22 with their central axes C aligned, a stator core having a groove for accommodating an electromagnetic coil and a through hole can be obtained.
The joining between these magnetic structures is performed by a method such as welding, press-fitting, caulking, or the like, including bonding using an adhesive or joining using bolts or screws. FIG. 3 is a perspective view of the stator core assembled in this manner. The outer diameter of the stator core 7 is equivalent to the outer diameter of the lower magnetic body 20 (the outer diameter of the outer magnetic body 22 is also the same), and the height is the same as the height of the outer magnetic body 22 (the height of the inner magnetic body 21 is also the same). The same) and the height of the lower magnetic body 20. The diameter of the through hole 24 corresponds to the inner diameter of the lower magnetic body 20 (the inner diameter of the inner magnetic body 21 is also the same).
【００２１】さらに、ステータコア７の一方の端面に形
成された環状の収納溝２３は、以下のような寸法にな
る。まず、収納溝２３の内壁の形状は、インナ磁性体２
１の外側の形状によって特定され、ステータコア７の中
心軸から内壁までの距離は、インナ磁性体２１の外径に
相当する。また、内壁よりも中心軸から離れた収納溝２
３の外壁の形状は、アウタ磁性体２２の内側の形状によ
って特定され、その外壁までの距離は、アウタ磁性体２
２の内径に相当する。従って、収納溝２３の幅は、アウ
タ磁性体２２の内径とインナ磁性体２１の外径との差に
相当する。また、収納溝２３の底部は、ロア磁性体２０
によって特定され、その深さは、アウタ磁性体２２の高
さ（インナ磁性体２１の高さも同じ）に相当する。収納
溝２３には、これとほぼ同一の高さで、かつほぼ同一径
である環状の電線ボビン（ボビンに電線を渦巻き状に多
数回巻き付けたもの）が挿入される。Further, the annular storage groove 23 formed on one end face of the stator core 7 has the following dimensions. First, the shape of the inner wall of the storage groove 23 is
The distance from the central axis of the stator core 7 to the inner wall corresponds to the outer diameter of the inner magnetic body 21. Also, the storage groove 2 which is farther from the center axis than the inner wall.
The shape of the outer wall of the outer magnetic body 2 is specified by the shape of the inner side of the outer magnetic body 22.
2 corresponds to the inner diameter. Therefore, the width of the storage groove 23 corresponds to the difference between the inner diameter of the outer magnetic body 22 and the outer diameter of the inner magnetic body 21. Further, the bottom of the storage groove 23 is
The depth corresponds to the height of the outer magnetic body 22 (the same applies to the height of the inner magnetic body 21). An annular electric wire bobbin (having an electric wire wound around the bobbin many times in a spiral shape) having substantially the same height and substantially the same diameter is inserted into the storage groove 23.
【００２２】このように、複数の磁性構造体２０，２
１，２２からステータコア７を組み立てる方法は、比較
的簡単な製造方法であると共に、ステータコア７の磁気
特性に関して製品ごとのばらつきが少ないというメリッ
トがある。なぜなら、従来、機械加工により形成されて
いた貫通孔２４または収納溝２３を、複数の磁性構造体
をブロック的に組み合わせるだけで簡単に形成できるか
らである。このように本実施例では、収納溝２３または
貫通孔２４を形成するための機械加工が不要になるた
め、機械加工の固有の問題、例えば、切削面における各
磁性層のめくれ等のダメージの発生を招くことはない。
また、機械切削により生じる微細な切り屑等の付着によ
って、磁性領域間がショートしてしまうことも抑制でき
る。As described above, the plurality of magnetic structures 20, 2
The method of assembling the stator core 7 from the components 1 and 22 is a relatively simple manufacturing method, and has the advantage that the variation in magnetic properties of the stator core 7 among products is small. This is because the through holes 24 or the storage grooves 23 conventionally formed by machining can be easily formed only by combining a plurality of magnetic structures in a block manner. As described above, in the present embodiment, since machining for forming the storage groove 23 or the through hole 24 is unnecessary, problems inherent in machining, such as occurrence of damage such as turning over of each magnetic layer on the cutting surface, are generated. Will not be invited.
In addition, it is possible to suppress a short circuit between the magnetic regions due to adhesion of fine chips or the like generated by the mechanical cutting.
【００２３】（第２の実施例）図４は、第２の実施例に
おけるステータコアの組立方法を示した図である。本実
施例におけるステータコアも、第１の実施例と同様に、
予め形成された３つの磁性構造体、すなわち、ロア磁性
体３０，インナ磁性体３１及びアウタ磁性体３２より組
み立てられる。また、それぞれの磁性構造体の積層構造
は第１の実施例の場合と同様である。本実施例が第１の
実施例と相違する点は、インナ磁性体３１及びアウタ磁
性体３２の高さと、ロア磁性体３０の形状（外径及び内
径）である。(Second Embodiment) FIG. 4 is a diagram showing a method of assembling a stator core in a second embodiment. The stator core in this embodiment is also similar to the first embodiment,
It is assembled from three magnetic structures formed in advance, namely, a lower magnetic body 30, an inner magnetic body 31, and an outer magnetic body 32. The laminated structure of each magnetic structure is the same as that of the first embodiment. This embodiment differs from the first embodiment in the height of the inner magnetic body 31 and the outer magnetic body 32 and the shape (outer diameter and inner diameter) of the lower magnetic body 30.
【００２４】本実施例において、インナ磁性体３１及び
アウタ磁性体３２は、製造しようとするステータコアと
同じ高さを有している。また、ロア磁性体３０に関して
は、その内径がインナ磁性体３１の外径とほぼ同一（実
際には組立マージン分だけ相違する）であり、その外径
はアウタ磁性体３２の内径とほぼ同一である。ステータ
コアの組み立てに際しては、まず、インナ磁性体３１と
アウタ磁性体３２とを中心軸Ｃに揃えて並べる。そし
て、両磁性体３１，３２の間に存在する隙間（収納溝の
幅に相当）にロア磁性体３０をはめ込む。これにより、
貫通孔及び収納溝を有するステータコアが得られる。図
５は、このようにして組み立てられたステータコアの斜
視図である。このステータコア７の高さは、アウタ磁性
体２２の高さ（インナ磁性体２１の高さも同じ）に相当
し、収納溝２３の深さは、アウタ磁性体２２の高さとロ
ア磁性体３０の高さとの差に相当する。In this embodiment, the inner magnetic body 31 and the outer magnetic body 32 have the same height as the stator core to be manufactured. In addition, the inner diameter of the lower magnetic body 30 is substantially the same as the outer diameter of the inner magnetic body 31 (actually, it differs by an assembly margin), and the outer diameter is substantially the same as the inner diameter of the outer magnetic body 32. is there. When assembling the stator core, first, the inner magnetic body 31 and the outer magnetic body 32 are aligned with the center axis C and arranged. Then, the lower magnetic body 30 is fitted into a gap (equivalent to the width of the storage groove) existing between the two magnetic bodies 31 and 32. This allows
A stator core having a through hole and a storage groove is obtained. FIG. 5 is a perspective view of the stator core assembled in this manner. The height of the stator core 7 corresponds to the height of the outer magnetic body 22 (the same applies to the height of the inner magnetic body 21), and the depth of the storage groove 23 is the height of the outer magnetic body 22 and the height of the lower magnetic body 30. And the difference between
【００２５】本実施例においても、第１の実施例と同様
に、製造方法が比較的簡単であり、製造されたステータ
コアの磁気特性のばらつきが比較的少ないというメリッ
トがある。また、それぞれの磁性構造体３０，３２，３
２の形状に関する精度が高いことを前提として、組み立
てられたステータコアの形状にばらつきが生じにくいと
いったメリットもある。インナ磁性体３１とアウタ磁性
体３２とをロア磁性体３０に嵌合するため、それぞれの
磁性構造体３０，３１，３２の位置合わせを行う必要性
がないからである。In this embodiment, as in the first embodiment, there is an advantage that the manufacturing method is relatively simple and the variation in the magnetic characteristics of the manufactured stator core is relatively small. Further, the respective magnetic structures 30, 32, 3
Assuming that the accuracy of the shape 2 is high, there is also an advantage that the shape of the assembled stator core hardly varies. Because the inner magnetic body 31 and the outer magnetic body 32 are fitted to the lower magnetic body 30, it is not necessary to align the respective magnetic structures 30, 31, 32.
【００２６】（第３の実施例）図６は、第３の実施例に
おけるステータコアの組立方法を示した図であり、図７
は、このようにして組み立てられたステータコアの斜視
図である。本実施例で使用するインナ磁性体２１及びア
ウタ磁性体２２は第１の実施例で用いた磁性構造体と全
く同様である。一方、ロア磁性体４０は、ロア磁性体２
０と同一形状を有するが、積層状態が相違しており、磁
性層が積層されていない無垢材を用いている。このよう
なロア磁性体４０は、例えば、珪素鉄や電磁ステンレス
鋼の低鉄損の無垢材料を用いて形成することが好まし
い。(Third Embodiment) FIG. 6 is a view showing a method of assembling a stator core according to a third embodiment.
FIG. 3 is a perspective view of the stator core assembled in this manner. The inner magnetic body 21 and the outer magnetic body 22 used in this embodiment are exactly the same as the magnetic structure used in the first embodiment. On the other hand, the lower magnetic body 40 is
It has the same shape as 0, but has a different laminated state, and uses a solid material on which the magnetic layer is not laminated. It is preferable that such a lower magnetic body 40 is formed by using a low iron loss solid material such as silicon iron or electromagnetic stainless steel.
【００２７】本実施例では、第１の実施例と同様の効果
を有する他、ステータコア７の取付加工を容易に行うこ
とができるという効果がある。本実施例におけるステー
タコア７の土台に相当する土台部分（ロア磁性体４０に
相当）は無垢材であるため、積層した構造と比べてその
部分の強度が高い。従って、ねじ穴を形成する加工、或
いは設置場所を合わせるためのはめ合い加工等の機械加
工を、この土台部分に容易に施すことが可能となる。This embodiment has the same effect as the first embodiment, and also has the effect that the mounting work of the stator core 7 can be easily performed. Since the base portion (corresponding to the lower magnetic body 40) corresponding to the base of the stator core 7 in the present embodiment is made of a solid material, the strength of the portion is higher than that of the laminated structure. Therefore, it is possible to easily perform a machining process such as a process of forming a screw hole or a fitting process for adjusting an installation location on the base portion.
【００２８】（第４の実施例）図８は、第４の実施例に
おけるステータコアの組立方法を示した図であり、図９
は、このようにして組み立てられたステータコアの斜視
図である。本実施例で使用するインナ磁性体２１及びア
ウタ磁性体２２は第１の実施例で用いた磁性構造体と全
く同様である。一方、ロア磁性体４１に関しては、第３
の実施例のロア磁性体４０と同様に無垢材を用いている
が、環状の突起部４１ａが端面上に形成されている。突
起部４１ａは、中心軸Ｃを中心とした同心円状の幅を有
し、かつ所定の高さを有している。(Fourth Embodiment) FIG. 8 is a diagram showing a method of assembling a stator core according to a fourth embodiment.
FIG. 3 is a perspective view of the stator core assembled in this manner. The inner magnetic body 21 and the outer magnetic body 22 used in this embodiment are exactly the same as the magnetic structure used in the first embodiment. On the other hand, regarding the lower magnetic body 41, the third
A solid material is used as in the case of the lower magnetic body 40 of the embodiment, but an annular projection 41a is formed on the end face. The protrusion 41a has a concentric width centered on the center axis C and has a predetermined height.
【００２９】ステータコア７の組み立ては、ロア磁性体
４１の突起部４１ａの内径に合わせて、インナ磁性体２
１上を嵌入すると共に、突起部４１ａの外形に合わせ
て、アウタ磁性体２２を嵌入する。そして、この状態を
維持しながらこれらを接合する。これにより、収納溝２
３と貫通孔２４とを有するステータコア７が完成する。
ここで、収納溝２３の深さは、アウタ磁性体２２の高さ
とロア磁性体４１における突起部４１ａの高さとの差に
相当する。The stator core 7 is assembled by adjusting the inner magnetic body 2 according to the inner diameter of the projection 41a of the lower magnetic body 41.
1 and the outer magnetic body 22 is fitted according to the outer shape of the projection 41a. Then, they are joined while maintaining this state. Thereby, the storage groove 2
The stator core 7 having the holes 3 and the through holes 24 is completed.
Here, the depth of the storage groove 23 corresponds to the difference between the height of the outer magnetic body 22 and the height of the protrusion 41 a of the lower magnetic body 41.
【００３０】本実施例では、第３の実施例と同様、ステ
ータコアの径方向の寸法に関して、製品ごとの寸法のば
らつきを抑えることができるという効果がある。すなわ
ち、ステータコア７の組み立ての際、土台としてのロア
磁性体４１の突起部４１ａを基準として、インナ磁性体
２１及びアウタ磁性体２２が嵌入される。従って、突起
部４１ａの位置的な精度が高いことを前提として、イン
ナ磁性体２１及びアウタ磁性体２２の位置決めを正確に
定めることができる。また、突起部４１ａの高さに応じ
て収納溝２３の深さを調整することができる。In the present embodiment, as in the third embodiment, there is an effect that variation in dimensions of the stator core in the radial direction can be suppressed for each product. That is, when assembling the stator core 7, the inner magnetic body 21 and the outer magnetic body 22 are fitted with reference to the projection 41a of the lower magnetic body 41 as a base. Therefore, the positioning of the inner magnetic body 21 and the outer magnetic body 22 can be accurately determined on the assumption that the positional accuracy of the protrusion 41a is high. Further, the depth of the storage groove 23 can be adjusted according to the height of the projection 41a.
【００３１】このように、各実施例において説明したス
テータコアの製造方法においては、複数の磁性構造体を
単に組み合わせ、これらを接合するだけで、電磁コイル
を収納するための収納溝や貫通孔を有するステータコア
を簡単に製造することができる。また、ステータコア自
体に収納溝や貫通孔を施すための機械加工を施す必要が
ないため、ステータコアの磁気特性に関する製品ごとば
らつきを抑制することが可能となる。As described above, in the method of manufacturing the stator core described in each embodiment, a plurality of magnetic structures are simply combined, and these are joined to each other to have a storage groove and a through hole for storing an electromagnetic coil. The stator core can be easily manufactured. In addition, since it is not necessary to perform machining for forming a storage groove or a through hole in the stator core itself, it is possible to suppress variations in magnetic characteristics of the stator core for each product.
【００３２】なお、上記実施例において説明したステー
タコアは、その領域ごとに磁性層の積層状態を変えるこ
とができる。各実施例で述べた積層構造や無垢材の組み
合わせはその一例にすぎず、それ以外の積層状態を用い
る場合であっても、本発明の製造方法を適用することが
できる。In the stator core described in the above embodiment, the laminated state of the magnetic layers can be changed for each region. The combination of the laminated structure and the solid material described in each embodiment is merely an example, and the manufacturing method of the present invention can be applied to a case where other laminated states are used.
【００３３】また、ステータコアの領域に応じて積層状
態を変えることにより、従来のステータコアと比べて、
スタータコア内で発生する渦電流を一層低減することが
可能となる。以下のセクションでは、まず最初に、この
ようなステータコアを適用するのに適した電磁アクチュ
エータ（一例として動弁装置）の構成について概略的に
説明した後、ステータコア内の渦電流が抑制できるメカ
ニズムについて詳述する。Further, by changing the state of lamination according to the area of the stator core, compared with the conventional stator core,
The eddy current generated in the starter core can be further reduced. In the following sections, first, the configuration of an electromagnetic actuator (for example, a valve train) suitable for applying such a stator core will be schematically described, and then a mechanism capable of suppressing eddy current in the stator core will be described in detail. Will be described.
【００３４】（動弁装置への適用）図１０は、電磁駆動
バルブを有するエンジンの動弁装置の一例を示した断面
図である。一対の電磁コイル５，６が対向配置されたツ
インコイル式電磁駆動バルブ１が、エンジンのそれぞれ
の気筒における吸気ポート（及び／または）排気ポート
に介装されている。バルブ４（吸気バルブ／排気バル
ブ）は、シリンダヘッド２中のバルブステムガイド３に
摺動自在に挿通されている。(Application to Valve Train) FIG. 10 is a sectional view showing an example of a valve train of an engine having an electromagnetically driven valve. A twin-coil electromagnetically driven valve 1 having a pair of electromagnetic coils 5 and 6 opposed to each other is interposed at an intake port (and / or) exhaust port of each cylinder of the engine. The valve 4 (intake valve / exhaust valve) is slidably inserted into the valve stem guide 3 in the cylinder head 2.
【００３５】円筒状のステータコア７，９（詳細につい
ては後述する）のそれぞれの端面に設けられた収納溝に
は、電磁コイル５，６が収納されている。開弁用電磁コ
イル５が収納されたステータコア７は、シリンダヘッド
２に取り付けられている。一方、閉弁用電磁コイル６が
収納されたステータコア９は、ステータコア７，９間の
距離を調整するためのリフトアジャスタ８に取り付けら
れている。アーマチュア１７は磁性材料で形成された円
板であり、その周囲に存在する電磁力（磁気的吸引力）
によって移動する。アーマチュア１７の変位に伴ってバ
ルブ４も変位する。また、ステータコア９の上部にはケ
ース１１が取り付けられている。ケース１１にはバルブ
４の軸方向に孔が設けられており、アーマチュア１７と
一体化されたアーマチュアステム１７ａがこの孔に摺動
可能な状態で挿入される。それにより、アーマチュア１
７はバルブ４の軸方向にのみ移動することができる。Electromagnetic coils 5 and 6 are accommodated in accommodating grooves provided on respective end faces of cylindrical stator cores 7 and 9 (details will be described later). The stator core 7 in which the valve opening electromagnetic coil 5 is housed is attached to the cylinder head 2. On the other hand, the stator core 9 containing the valve closing electromagnetic coil 6 is attached to a lift adjuster 8 for adjusting the distance between the stator cores 7, 9. The armature 17 is a disk formed of a magnetic material, and an electromagnetic force (magnetic attraction) existing around the disk.
Move by. With the displacement of the armature 17, the valve 4 is also displaced. Further, a case 11 is attached to an upper portion of the stator core 9. A hole is provided in the case 11 in the axial direction of the valve 4, and an armature stem 17 a integrated with the armature 17 is slidably inserted into the hole. Thereby armature 1
7 can move only in the axial direction of the valve 4.
【００３６】ステータコア７の貫通孔には、バルブステ
ム４ｂが挿通されていると共に、バルブヘッド４ａをバ
ルブシート１２に押圧する方向（すなわち閉方向）に付
勢する閉弁用スプリング１３が収納されている。このス
プリング１３は、コッタピン１４を介してバルブステム
４ｂに固着されたリテーナ１５と、シリンダヘッド２に
設けられた環状の受け座との間に介装されている。ま
た、バルブステム４ｂの端部には、アーマチュア１７と
バルブ４とのクリアランスを調整するためのシム１６が
装着されている。一方、ステータコア９の貫通孔には、
バルブヘッド４ａをバルブシート１２から離間する方向
（すなわち開方向）に付勢する開弁用スプリング１９が
収納されている。このスプリング１９は、アーマチュア
１７と、ケース１１側の受け座との間に介装されてい
る。一対の電磁コイル５，６に電流を流していない状態
において、アーマチュア１７は、互いに反対方向である
スプリング１３，１９の付勢力が釣り合っている中立位
置で静止している。この中立位置において、アーマチュ
ア１７はシム１６を押圧しているため、バルブ４は半開
した状態になっている。なお、ケース１１には、バルブ
４のリフト量を検出するためのリフトセンサ１０が装着
されている。リフトセンサ１０は、アーマチュアステム
１７ａの先端部に取り付けられたニードル１７ｃの動き
によって生じる渦電流を検出して、渦電流に応じた電圧
を出力する。この出力電圧をモニタリングすることによ
り、バルブ４の開閉状態を検出する。A valve stem 4b is inserted through the through hole of the stator core 7, and a valve closing spring 13 for urging the valve head 4a against the valve seat 12 (ie, closing direction) is housed therein. I have. The spring 13 is interposed between a retainer 15 fixed to the valve stem 4b via a cotter pin 14 and an annular receiving seat provided on the cylinder head 2. A shim 16 for adjusting the clearance between the armature 17 and the valve 4 is attached to an end of the valve stem 4b. On the other hand, in the through hole of the stator core 9,
A valve opening spring 19 for urging the valve head 4a in a direction away from the valve seat 12 (that is, in an opening direction) is housed. The spring 19 is interposed between the armature 17 and a receiving seat on the case 11 side. In a state where current is not flowing through the pair of electromagnetic coils 5 and 6, the armature 17 is stationary at a neutral position where the biasing forces of the springs 13 and 19, which are opposite to each other, are balanced. In this neutral position, the armature 17 presses the shim 16 and the valve 4 is half-open. The case 11 is provided with a lift sensor 10 for detecting a lift amount of the valve 4. The lift sensor 10 detects an eddy current generated by the movement of the needle 17c attached to the tip of the armature stem 17a, and outputs a voltage corresponding to the eddy current. By monitoring this output voltage, the open / close state of the valve 4 is detected.
【００３７】このような構成において、バルブ４の開閉
状態は、一対の電磁コイル５，６に制御部１８から供給
される電流により制御することができる。バルブ４を閉
状態から開状態へと変化させる場合、制御部１８は、閉
弁用電磁コイル６に対する電流供給を停止した後に、開
弁用電磁コイル５に対する電流供給を開始する。これに
より閉弁用電磁コイル６がアーマチュア１７を吸引する
力が消滅し、開弁用電磁コイル５の吸引力が発生する。
アーマチュア１７（及びそれに連動するバルブ４）は、
この吸引力と開弁用スプリング１９の付勢力により電磁
コイル５に向けて移動し、ステータコア７に吸着されて
停止する。この状態でバルブ４は最大のリフト量を有し
全開状態となる。一方、バルブ４を開状態から閉状態へ
と変化させる場合、制御部１８は、閉弁用電磁コイル５
に対する電流供給を停止した後に、閉弁用電磁コイル６
に対する電流供給を開始すればよい。バルブ４の開閉タ
イミングは、エンジン回転数、アクセル開度、クランク
角パルス、エンジン冷却水温度等の各種パラメータに基
づいて、各気筒の吸気バルブ及び排気バルブごとに制御
される。In such a configuration, the open / close state of the valve 4 can be controlled by a current supplied from the control unit 18 to the pair of electromagnetic coils 5 and 6. When changing the valve 4 from the closed state to the open state, the control unit 18 stops supplying current to the valve closing electromagnetic coil 6 and then starts supplying current to the valve opening electromagnetic coil 5. As a result, the force with which the valve closing electromagnetic coil 6 attracts the armature 17 disappears, and the attractive force of the valve opening electromagnetic coil 5 is generated.
The armature 17 (and the valve 4 associated with it)
Due to this attraction force and the urging force of the valve opening spring 19, it moves toward the electromagnetic coil 5, is attracted to the stator core 7 and stops. In this state, the valve 4 has the maximum lift and is fully opened. On the other hand, when changing the valve 4 from the open state to the closed state, the control unit 18 controls the valve closing electromagnetic coil 5.
After stopping the current supply to the solenoid valve 6 for valve closing.
May be started. The opening / closing timing of the valve 4 is controlled for each intake valve and each exhaust valve of each cylinder based on various parameters such as an engine speed, an accelerator opening, a crank angle pulse, and an engine coolant temperature.
【００３８】上述した動弁装置に、図３に示したステー
タコア７を使用した場合について説明する。図１１は、
図３に示したステータコア７のＡ−Ａ断面を示した断面
図である。なお、ステータコア９についてもステータコ
ア７と同様の構造を有している。図３に示したステータ
コア７は、少なくとも収納溝２３の底部を含む第１の磁
性領域７ａと、その領域７ａ以外の第２の磁性領域７ｂ
とに分けられる。第１の磁性領域７ａは、複数の磁性層
をステータコアの中心軸の軸線の方向に積層した構造を
有しており、例えば、第１の実施例におけるロア磁性体
２０に相当する領域である。また、第２の磁性領域７ｂ
は、複数の磁性層を中心軸を中心として渦巻き状に積層
した構造を有しており、第１の実施例との関係でいう
と、インナ磁性体２１及びアウタ磁性体２２に相当する
領域である。The case where the stator core 7 shown in FIG. 3 is used in the above-described valve train will be described. FIG.
FIG. 4 is a sectional view showing an AA section of the stator core 7 shown in FIG. 3. The stator core 9 has the same structure as the stator core 7. The stator core 7 shown in FIG. 3 includes a first magnetic region 7a including at least the bottom of the storage groove 23, and a second magnetic region 7b other than the region 7a.
And divided into The first magnetic region 7a has a structure in which a plurality of magnetic layers are stacked in the direction of the axis of the central axis of the stator core, and is, for example, a region corresponding to the lower magnetic body 20 in the first embodiment. Also, the second magnetic region 7b
Has a structure in which a plurality of magnetic layers are spirally stacked around a central axis, and in a relationship with the first embodiment, a region corresponding to the inner magnetic body 21 and the outer magnetic body 22 is formed. is there.
【００３９】動弁装置では、エンジンの回転数に同期さ
せて、バルブを高速に開閉運動させなければならない。
従って、コイルへの供給電流を瞬時に変化させ、極めて
短時間の間に吸引力（すなわち磁束）を変化させる必要
がある。しかしながら、瞬時に磁束を変化させようとす
ると、磁束の過渡的な変化過程において磁束変化を妨げ
るような作用が働く。これはレンツの法則として知られ
ている作用であり、磁束が変化すると、その変化を妨げ
るように逆起電力が生じる。この逆起電力の影響でステ
ータコア７，９内で渦電流Ｉが発生する。渦電流Ｉは、
バルブの応答性を悪化させたり、バルブの高速駆動に際
して消費電力を増大させるといった問題が生じる。In the valve operating device, the valve must be opened and closed at a high speed in synchronization with the engine speed.
Therefore, it is necessary to instantaneously change the supply current to the coil and change the attractive force (ie, magnetic flux) in a very short time. However, if the magnetic flux is to be changed instantaneously, an effect of preventing the magnetic flux from changing in a transient change process of the magnetic flux works. This is an operation known as Lenz's law. When the magnetic flux changes, a back electromotive force is generated so as to prevent the change. An eddy current I is generated in the stator cores 7 and 9 under the influence of the back electromotive force. The eddy current I is
Problems such as deterioration of the responsiveness of the valve and increase in power consumption when the valve is driven at a high speed occur.
【００４０】図１に示したように、中心軸を中心として
磁性層を渦巻き状に積層した従来のステータコアの構造
は、ステータコア内における渦電流Ｉの低減を意図した
ものである。しかしながら、従来の構造では、収納溝の
底部付近の領域、すなわち図１（ｂ）の領域Ｒにおける
渦電流の発生を有効に抑制できない。電磁コイル５への
電流を変化させた場合、それにより磁束Φも変化する。
その際、磁束Φの変化を抑制する向きに逆起電力が発生
するため、ステータコア７内に渦電流Ｉが流れる。電磁
コイル５を通電していない状態から図１（ａ）の時計方
向への電流供給を開始した場合、領域Ｒにおいて生じる
渦電流Ｉの流れをマクロ的に示すと図１２のようにな
る。As shown in FIG. 1, the structure of the conventional stator core in which the magnetic layers are spirally stacked about the central axis is intended to reduce the eddy current I in the stator core. However, in the conventional structure, the generation of the eddy current in the region near the bottom of the storage groove, that is, the region R in FIG. 1B cannot be effectively suppressed. When the current to the electromagnetic coil 5 is changed, the magnetic flux Φ changes accordingly.
At this time, a back electromotive force is generated in such a direction as to suppress the change of the magnetic flux Φ. When the current supply in the clockwise direction in FIG. 1A is started from the state where the electromagnetic coil 5 is not energized, the flow of the eddy current I generated in the region R is macroscopically shown in FIG.
【００４１】ステータコアの中心軸Ｃの軸線の方向に向
けて積層されている磁性層２５は、絶縁層２６によって
互いに絶縁されている。従って、渦電流は、複数の磁性
層２５に渡って流れることはなく、磁性層２５ごとに独
立したループを形成する。また、各磁性層２５には、二
つ渦電流Ｉ1，Ｉ2が発生する。一方の渦電流Ｉ1は、磁
性層２５の上側（収納溝が存在しない端面の表面付近）
において紙面裏側から表側へと向かう方向（図１（ａ）
の時計回り方向）に流れるループを形成する。また、他
方の渦電流Ｉ2は、渦電流Ｉ1と同等の大きさを有し、磁
性層２５の下側（収納溝の底面付近）において紙面表側
から裏側へ向かう方向（図１（ａ）の反時計回り方向）
に流れるループを形成する。渦電流Ｉ1，Ｉ2間の距離を
Ｈとすると、距離Ｈは、ステータコア７の高さと収納溝
の深さとの差が大きい程大きくなる。図１に示した構造
では、この距離Ｈが非常に大きいため、逆向きに流れる
渦電流間の相互作用は小さい。従って、二つの渦電流は
互いに影響し合うことなく独立して流れる。そのため、
収納溝の側部にて生じる渦電流は低減できても、収納溝
の底部付近における渦電流を低減することはできない。The magnetic layers 25 stacked in the direction of the axis of the center axis C of the stator core are insulated from each other by an insulating layer 26. Therefore, the eddy current does not flow across the plurality of magnetic layers 25, and forms an independent loop for each magnetic layer 25. In each magnetic layer 25, two eddy currents I 1 and I 2 are generated. One eddy current I 1 is above the magnetic layer 25 (near the surface of the end face where no storage groove exists).
In the direction from the back side to the front side (see FIG. 1A)
In a clockwise direction). The other eddy current I 2 has the same magnitude as the eddy current I 1, and is directed from the front side to the back side of the drawing below the magnetic layer 25 (near the bottom surface of the storage groove) (FIG. 1A). Counterclockwise)
To form a loop. Assuming that the distance between the eddy currents I 1 and I 2 is H, the distance H increases as the difference between the height of the stator core 7 and the depth of the storage groove increases. In the structure shown in FIG. 1, since the distance H is very large, the interaction between the eddy currents flowing in opposite directions is small. Therefore, the two eddy currents flow independently without affecting each other. for that reason,
Although the eddy current generated at the side of the storage groove can be reduced, the eddy current near the bottom of the storage groove cannot be reduced.
【００４２】これに対して、図３に示したステータコア
７では、収納溝２３の側部はもとより、その底部付近の
渦電流の発生をも有効に低減することができる。まず、
収納溝２３の側部を含む第２の領域７ｂにおける磁性層
の積層構造は、図１１に示したように中心軸を中心に渦
状になっている。従って、この領域だけを見ると、従来
の積層構造と同様であるから、側部における部分におけ
る渦電流の低減を図ることができる。On the other hand, in the stator core 7 shown in FIG. 3, the generation of the eddy current not only in the side portion of the storage groove 23 but also in the vicinity of the bottom portion thereof can be effectively reduced. First,
As shown in FIG. 11, the laminated structure of the magnetic layer in the second region 7b including the side of the storage groove 23 has a spiral shape about the central axis. Therefore, looking only at this region, it is the same as the conventional laminated structure, so that the eddy current at the side portion can be reduced.
【００４３】次に、収納溝２３の底部を含む第１の領域
７ａでは、第２の領域７ｂと積層構造が相違しており、
中心軸線の方向に積層した構造となっている。図１３
は、図１１に示した領域Ｒにおける渦電流の流れをマク
ロ的に示した概略図である。図１２の場合と同様、渦電
流は、磁性層２５ごとに独立したループを形成する。ま
た、各磁性層２５には、二つ渦電流Ｉ1，Ｉ2が発生す
る。しかしながら、図１２の場合と違い、各磁性層２５
における渦電流Ｉ1，Ｉ2間の距離Ｈは、磁性層２５の積
層数が多いほど小さくなる。すなわち、磁性層２５の積
層数をｎとすると、ある磁性層２５における渦電流
Ｉ1，Ｉ2間の距離はＨ／ｎとなるため、図１２の場合よ
りも近接した状態となる。従って、大きさが同等でかつ
逆向きに流れる渦電流Ｉ1，Ｉ2間に生じる相互作用が大
きくなる。Next, the first region 7a including the bottom of the storage groove 23 has a different laminated structure from the second region 7b.
It has a structure laminated in the direction of the central axis. FIG.
FIG. 12 is a schematic view macroscopically showing the flow of an eddy current in a region R shown in FIG. 11. As in the case of FIG. 12, the eddy current forms an independent loop for each magnetic layer 25. In each magnetic layer 25, two eddy currents I 1 and I 2 are generated. However, unlike the case of FIG.
The distance H between the eddy currents I 1 and I 2 becomes smaller as the number of stacked magnetic layers 25 increases. That is, assuming that the number of stacked magnetic layers 25 is n, the distance between the eddy currents I 1 and I 2 in a certain magnetic layer 25 is H / n, so that the state is closer than in FIG. Therefore, the interaction generated between the eddy currents I 1 and I 2 having the same magnitude and flowing in the opposite directions increases.
【００４４】逆向きに流れようとする渦電流が近接した
状態になると、これらの渦電流により生じる磁束の打ち
消し合いという作用が生じる。図１４に示したように、
二つの渦電流Ｉ1，Ｉ2が近接した状態で流れようとする
場合、それぞれの渦電流により発生する磁束Φ1，Φ2は
（電磁コイル中の電流によって直接生じる磁束と区別す
るために以下、二次的磁束という）、その大きさがほぼ
同じで、その向きが反対となる。従って、二次的磁束Φ
1，Φ2が互いに打ち消し合うため、結果として渦電流Ｉ
が流れにくい状態となる。以上のような理由により、収
納溝２３の底部付近（領域Ｒ）において磁性層２５を中
心軸Ｃの軸線方向へ積層すれば、二次的磁束Φ1，Φ2間
の相互作用により、その領域で発生する渦電流Ｉ1，Ｉ2
が低減する。When the eddy currents flowing in the opposite directions come close to each other, an effect of canceling out magnetic fluxes generated by these eddy currents occurs. As shown in FIG.
When the two eddy currents I 1 and I 2 are going to flow in a close state, the magnetic fluxes Φ 1 and Φ 2 generated by the respective eddy currents are as follows. , Secondary magnetic flux), the magnitudes are almost the same, and the directions are opposite. Therefore, the secondary magnetic flux Φ
1 and Φ 2 cancel each other, resulting in an eddy current I
Is difficult to flow. For the above reason, if the magnetic layer 25 is laminated near the bottom of the storage groove 23 (region R) in the axial direction of the central axis C, the interaction between the secondary magnetic fluxes Φ 1 and Φ 2 causes the region to be laminated. Eddy currents I 1 , I 2
Is reduced.
【００４５】このように、ステータコアの構造を、中心
軸線の方向における磁束成分が大きい収納溝の側部付近
では、磁性層を渦巻き状等の積層構造にしている。一
方、中心軸線と垂直方向の成分が大きくなる収納溝の底
部では、それと積層構造を変えておく。このように、電
磁コイルにより発生する磁束Φの向きの変化に応じて、
異なる積層構造（ある領域だけを無垢材とし他の領域を
積層構造とする場合も含めて）とする。それにより、ス
テータコア中のより多くの領域において、渦電流を効果
的に低減することができる。その結果、動弁装置の消費
電力の増大を招くことなく、バルブの応答性を向上させ
ることができる。なお、このような観点でいうと、図５
に示したステータコアにおいても、図３のステータコア
と同様、収納溝の底部付近の渦電流を低減できるであろ
う。As described above, the structure of the stator core is such that the magnetic layer has a spiral structure in the vicinity of the side of the storage groove where the magnetic flux component in the direction of the central axis is large. On the other hand, at the bottom of the storage groove where the component in the direction perpendicular to the central axis becomes large, the laminated structure is changed. Thus, according to the change in the direction of the magnetic flux Φ generated by the electromagnetic coil,
A different laminated structure (including a case where only a certain region is made of a solid material and another region is made of a laminated structure). Thereby, eddy current can be effectively reduced in a larger area in the stator core. As a result, the responsiveness of the valve can be improved without increasing the power consumption of the valve gear. Incidentally, from this viewpoint, FIG.
3, the eddy current near the bottom of the storage groove may be reduced as in the stator core of FIG.
【００４６】[0046]
【発明の効果】このように本発明では、電磁コイルを収
納するための収納溝が考慮された形状を有する磁性構造
体を組み合わせ、これを接合することによりステータコ
アを形成している。従って、ステータコアの形状を形成
した後に、収納溝を機械加工によって形成する必要がな
くなるため、ステータコアを簡単に製造することができ
る。また、切削面のダメージや切り屑による磁性層間の
短絡といった機械加工における固有の問題が解消され
る。従って、ステータコアの磁気特性等に関して、製品
ごとのばらつきを抑えることができる。また、磁性層の
積層構造が領域ごとに異なるようなステータコアを用い
た動弁装置では、ステータコア内に生じる渦電流を一層
低減することが可能となるため、消費電力の増大を招く
ことなく、バルブの応答性を向上させることができる。As described above, according to the present invention, a stator core is formed by combining magnetic structures having a shape in which a storage groove for storing an electromagnetic coil is taken into consideration and joining them. Therefore, it is not necessary to form the storage groove by machining after forming the shape of the stator core, so that the stator core can be easily manufactured. In addition, problems inherent to machining such as damage to a cutting surface and short-circuiting between magnetic layers due to chips are eliminated. Accordingly, variations in the magnetic characteristics of the stator core for each product can be suppressed. Further, in a valve gear using a stator core in which the laminated structure of the magnetic layer differs in each region, the eddy current generated in the stator core can be further reduced, so that the valve power can be reduced without increasing power consumption. Responsiveness can be improved.
【図１】従来のステータコアの構造を示した図FIG. 1 shows a structure of a conventional stator core.
【図２】第１の実施例におけるステータコアの組立方法
を示した図FIG. 2 is a view showing a method of assembling a stator core according to the first embodiment;
【図３】第１の実施例により組み立てられたステータコ
アの斜視図FIG. 3 is a perspective view of a stator core assembled according to the first embodiment;
【図４】第２の実施例におけるステータコアの組立方法
を示した図FIG. 4 is a view showing a method of assembling a stator core according to a second embodiment;
【図５】第２の実施例により組み立てられたステータコ
アの斜視図FIG. 5 is a perspective view of a stator core assembled according to a second embodiment.
【図６】第３の実施例におけるステータコアの組立方法
を示した図FIG. 6 is a view showing a method of assembling a stator core according to a third embodiment;
【図７】第３の実施例により組み立てられたステータコ
アの斜視図FIG. 7 is a perspective view of a stator core assembled according to a third embodiment.
【図８】第４の実施例におけるステータコアの組立方法
を示した図FIG. 8 is a view showing a method of assembling a stator core according to a fourth embodiment;
【図９】第４の実施例により組み立てられたステータコ
アの斜視図FIG. 9 is a perspective view of a stator core assembled according to a fourth embodiment.
【図１０】動弁装置の概略的構造を示した断面図FIG. 10 is a sectional view showing a schematic structure of a valve train.
【図１１】図３に示したステータコアの断面図FIG. 11 is a sectional view of the stator core shown in FIG. 3;
【図１２】従来のステータコアにおける収納溝の底部付
近に生じる渦電流の流れをマクロ的に示した概略図FIG. 12 is a schematic diagram macroscopically showing the flow of an eddy current generated near the bottom of a storage groove in a conventional stator core.
【図１３】図１１に示した断面領域Ｒにおける渦電流の
流れをマクロ的に示した概略図FIG. 13 is a schematic diagram macroscopically showing the flow of an eddy current in the cross-sectional region R shown in FIG. 11;
【図１４】二次的磁束の打ち消し合いを説明するための
図FIG. 14 is a diagram for explaining cancellation of secondary magnetic fluxes;
１ 電磁駆動バルブ、 ２ シリンダヘッ
ド、 ３ バルブステムガイド、 ４ バルブ、 ４ａ バルブヘッド、 ４ｂ バルブステ
ム、 ５，６ 電磁コイル、 ７，９ ステータ
コア、 ８ リフトアジャスタ、 １０ リフトセン
サ、 １１ ケース、 １２ バルブシー
ト、 １３，１９ スプリング、 １４ コッタピ
ン、 １５ リテーナ、 １６ シム、 １７ アーマチュア、 １７ａ アーマチュ
アステム、 １７ｂ ニードル、 １８ 制御部、 ２０，３０，４０，４１ ロア磁性体、 ４１ａ 突起
部、 ２１，３１ インナ磁性体、 ２２，３２ アウタ磁性
体、 ２３ 収納溝、 ２４ 貫通孔、 ２５ 磁性層、 ２６ 絶縁層、 ５１ 磁性薄板、 ５２ 電磁コイル1 electromagnetic drive valve, 2 cylinder head, 3 valve stem guide, 4 valve, 4a valve head, 4b valve stem, 5,6 electromagnetic coil, 7,9 stator core, 8 lift adjuster, 10 lift sensor, 11 case, 12 valve seat , 13,19 spring, 14 cotter pin, 15 retainer, 16 shim, 17 armature, 17a armature stem, 17b needle, 18 control unit, 20, 30, 40, 41 lower magnetic material, 41a protrusion, 21, 31 inner magnetic material , 22, 32 outer magnetic body, 23 storage groove, 24 through hole, 25 magnetic layer, 26 insulating layer, 51 magnetic thin plate, 52 electromagnetic coil
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｆ 7/16 Ｌ (72)発明者 羽倉 信宏 東京都新宿区西新宿一丁目７番２号 富士 重工業株式会社内 (72)発明者 白旗 新一 東京都新宿区西新宿一丁目７番２号 富士 重工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3H106 DA07 DA25 DB02 DB12 DB26 DB32 DC02 DD03 EE04 EE22 EE35 FA08 GA13 JJ02 JJ05 KK17 5E048 AB01 AD02 CA01 CB07 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01F 7/16 L (72) Inventor Nobuhiro Hakura 1-7-2 Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Fuji Heavy Industries Co., Ltd. In-company (72) Inventor Shin-ichi Shinichi 1-7-2 Nishi Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Fuji Heavy Industries, Ltd.F-term (reference) 3H106 DA07 DA25 DB02 DB12 DB26 DB32 DC02 DD03 EE04 EE22 EE35 FA08 GA13 JJ02 JJ05 KK17 5E048 AB01 AD02 CA01 CB07
Claims (10)
域に相当する形状を有する第１の磁性体を形成するステ
ップと、 前記ステータコアを複数の領域に分割した際に前記第１
の領域とは異なる領域である第２の領域に相当する形状
を有する第２の磁性体を形成するステップと、 前記第１の磁性体と前記第２の磁性体とを組み合わせ
て、前記ステータコアを形成するステップとを有し、 前記第１の磁性体は、複数の磁性領域を積層した構造を
有していると共に、前記第２の磁性体は、前記第１の磁
性体とは異なる積層状態を有してい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の製造方法。1. A method of manufacturing a stator core, comprising: forming a first magnetic body having a shape corresponding to a first region when the stator core is divided into a plurality of regions; When divided, the first
Forming a second magnetic body having a shape corresponding to a second area which is a different area from the first magnetic body; and combining the first magnetic body and the second magnetic body to form the stator core. Forming, wherein the first magnetic body has a structure in which a plurality of magnetic regions are stacked, and the second magnetic body has a stacked state different from that of the first magnetic body. A method for manufacturing a stator core for an electromagnetic actuator, comprising:
磁コイルを収納するための収納溝を有するステータコア
の製造方法において、 前記収納溝の一方の壁部に相当する形状を有するインナ
磁性体を形成するステップと、 前記一方の壁部よりも前記ステータコアの中心軸から離
れた前記収納溝の他方の壁部に相当する形状を有するア
ウタ磁性体を形成するステップと、 前記収納溝の底部に相当する領域を含むロア磁性体を形
成するステップと、 前記インナ磁性体と、前記アウタ磁性体と、前記ロア磁
性体とを組み合わせて、前記収納溝を有する前記ステー
タコアを形成するステップとを有す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の製造方法。2. A method for manufacturing a stator core formed on one end face of a stator core and having a storage groove for storing an electromagnetic coil, wherein an inner magnetic body having a shape corresponding to one wall of the storage groove is formed. Forming an outer magnetic body having a shape corresponding to the other wall portion of the storage groove farther from the center axis of the stator core than the one wall portion; and forming a bottom portion of the storage groove. Forming a lower magnetic body including a region; and combining the inner magnetic body, the outer magnetic body, and the lower magnetic body to form the stator core having the storage groove. Of manufacturing a stator core for an electromagnetic actuator.
は、前記収納溝の深さを特定する高さを有することを特
徴とする請求項２に記載された電磁アクチュエータ用ス
テータコアの製造方法。3. The method for manufacturing a stator core for an electromagnetic actuator according to claim 2, wherein the inner magnetic body and the outer magnetic body have a height that specifies a depth of the storage groove.
当する形状を有すると共に、前記収納溝の深さを特定す
る高さを有することを特徴とする請求項２に記載された
電磁アクチュエータ用ステータコアの製造方法。4. The electromagnetic device according to claim 2, wherein the lower magnetic body has a shape corresponding to the bottom of the storage groove, and has a height that specifies the depth of the storage groove. A method for manufacturing a stator core for an actuator.
は、複数の磁性層を前記ステータコアの中心軸を中心と
して渦状に積層した構造を有し、前記磁性層間は絶縁さ
れていることを特徴とする請求項２に記載された電磁ア
クチュエータ用ステータコアの製造方法。5. The inner magnetic body and the outer magnetic body have a structure in which a plurality of magnetic layers are stacked spirally around a central axis of the stator core, and the magnetic layers are insulated. The method for manufacturing a stator core for an electromagnetic actuator according to claim 2.
板を前記ステータコアの中心軸線の方向に積層した構造
を有し、前記磁性層間は絶縁されていることを特徴とす
る請求項２，３，４または５に記載された電磁アクチュ
エータ用ステータコアの製造方法。6. The lower magnetic body has a structure in which a plurality of planar magnetic flat plates are stacked in a direction of a center axis of the stator core, and the magnetic layers are insulated from each other. , 3, 4 or 5, the method of manufacturing a stator core for an electromagnetic actuator.
置において、 電磁力によって移動し、当該移動と連係して前記バルブ
を変位させるアーマチュアと、 前記アーマチュアの一方の端面側に設けられ、収納溝を
有する第１のステータコアと、 前記第１のステータコアの前記収納溝に収納された第１
の電磁コイルと、 前記アーマチュアの他方の端面側に設けられ、収納溝を
有する第２のステータコアと、 前記第２のステータコアの前記収納溝を有する収納され
た第２の電磁コイルとを有し、 前記第１のステータコア及び前記第２のステータコア
は、少なくとも前記収納溝の底部を含む第１の磁性領域
と、前記第１の領域を除いた第２の磁性領域とを有し、
前記第１の磁性領域と前記第２の磁性領域では、磁性層
の積層状態が異なることを特徴とする動弁装置。7. A valve operating device for operating a valve by an electromagnetic force, comprising: an armature that is moved by an electromagnetic force and displaces the valve in association with the movement; and a storage groove provided on one end surface side of the armature. And a first stator core housed in the housing groove of the first stator core.
And a second stator core provided on the other end face side of the armature and having a storage groove, and a stored second electromagnetic coil having the storage groove of the second stator core, The first stator core and the second stator core have a first magnetic region including at least a bottom portion of the storage groove, and a second magnetic region excluding the first region,
The valve train according to claim 1, wherein the first magnetic region and the second magnetic region have different lamination states of magnetic layers.
記ステータコアの中心軸線の方向に積層した構造を有
し、かつ前記第１の磁性層間は絶縁されたいることを特
徴とする請求項７に記載された動弁装置。8. The first magnetic region has a structure in which a plurality of magnetic layers are stacked in a direction of a center axis of the stator core, and the first magnetic layer is insulated from each other. A valve train according to claim 7.
層した構造を有し、かつ前記第２の磁性層間は絶縁され
ており、 前記第２の磁性領域における積層構造は、前記第１の磁
性領域における積層構造と異なることを特徴とする請求
項７または８に記載された動弁装置。9. The second magnetic region has a structure in which a plurality of magnetic layers are laminated, and the second magnetic layer is insulated from each other. The laminated structure in the second magnetic region is 9. The valve train according to claim 7, wherein the valve train is different from the laminated structure in the first magnetic region.
前記ステータコアの中心軸を中心として渦状に積層した
構造を有し、前記第２の磁性層間は絶縁されていること
を特徴とする請求項９に記載された動弁装置。10. The second magnetic region has a structure in which a plurality of magnetic layers are spirally stacked around a center axis of the stator core, and the second magnetic layers are insulated. The valve train according to claim 9, wherein:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11040552A JP2000243623A (en) | 1999-02-18 | 1999-02-18 | Manufacture of stator core for electromagnetic actuator and valve gear device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11040552A JP2000243623A (en) | 1999-02-18 | 1999-02-18 | Manufacture of stator core for electromagnetic actuator and valve gear device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000243623A true JP2000243623A (en) | 2000-09-08 |
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ID=12583624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11040552A Withdrawn JP2000243623A (en) | 1999-02-18 | 1999-02-18 | Manufacture of stator core for electromagnetic actuator and valve gear device |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000243623A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005150308A (en) * | 2003-11-13 | 2005-06-09 | Toyota Motor Corp | Magnetic core |
-
1999
- 1999-02-18 JP JP11040552A patent/JP2000243623A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005150308A (en) * | 2003-11-13 | 2005-06-09 | Toyota Motor Corp | Magnetic core |
| JP4532095B2 (en) * | 2003-11-13 | 2010-08-25 | トヨタ自動車株式会社 | core |
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|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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