JP2001085224A - Core for solenoid-operated valve - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電磁駆動弁用のコ
アに係わり、特に、内燃機関の吸気弁または排気弁を構
成する電磁駆動弁装置の構成要素として用いられるコア
に関する。The present invention relates to a core for an electromagnetically driven valve, and more particularly to a core used as a component of an electromagnetically driven valve device constituting an intake valve or an exhaust valve of an internal combustion engine.
【0002】[0002]
【従来技術】近年、作用角、およびリフト量を自由に変
えることができる電磁駆動吸気弁もしくは電磁駆動排気
弁が研究、開発されている。しかし、着座騒音、弁作動
の信頼性、消費動力、コストなど解決すべき課題は多
い。2. Description of the Related Art In recent years, an electromagnetically driven intake valve or an electromagnetically driven exhaust valve capable of freely changing a working angle and a lift amount have been studied and developed. However, there are many issues to be solved, such as seating noise, valve operation reliability, power consumption, and cost.
【0003】電磁駆動給排気弁アクチュエータに対して
は排気筒内圧変動などの運転条件変化に対して十分な電
磁力を持つこと、1気筒あたり4弁の搭載配置が可能な
ことがまず求められる。An electromagnetically driven supply / exhaust valve actuator is first required to have a sufficient electromagnetic force with respect to changes in operating conditions such as fluctuations in exhaust cylinder pressure, and to be able to mount four valves per cylinder.
【0004】十分な電磁力を持つための従来技術とし
て、例えば、特開平11−126715号公報に開示さ
れる如く、アーマチャに対するコアが例えば、磁性材料
で構成された複数の薄板片を積層させることにより製造
される電磁駆動弁用コアが知られている。上記従来のコ
アにおいて、複数の薄板片はコアの中心から放射線状に
積層されている。それぞれの薄板片は、その側面に絶縁
被膜を備えている。また、それぞれの薄板片には、コア
に環状のコイル溝を形成するための切欠きが設けられて
いる。As a conventional technique for obtaining a sufficient electromagnetic force, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-126715, a core for an armature is formed by laminating a plurality of thin pieces made of a magnetic material. Are known. In the above-mentioned conventional core, a plurality of thin plate pieces are laminated radially from the center of the core. Each thin plate is provided with an insulating coating on its side. Further, each thin plate is provided with a notch for forming an annular coil groove in the core.
【0005】コアのコイル溝には電磁コイルが収納され
る。この電磁コイルに励磁電流が供給されると、電磁コ
イルの内外周を還流する磁束が発生する。薄板片が備え
る絶縁被膜は磁束の貫通を妨げる。このため、電磁コイ
ルの内外周を還流する磁束は、隣接する薄板片間で多量
に授受されることなく、主に個々の薄板片を通って電磁
コイルの内外周を還流する。[0005] An electromagnetic coil is accommodated in the coil groove of the core. When an exciting current is supplied to the electromagnetic coil, a magnetic flux is generated that returns between the inner and outer circumferences of the electromagnetic coil. The insulating coating provided on the thin plate piece prevents the penetration of magnetic flux. Therefore, a large amount of magnetic flux circulating in the inner and outer peripheries of the electromagnetic coil returns to the inner and outer peripheries of the electromagnetic coil mainly through the individual thin plate pieces without being exchanged in large amounts between the adjacent thin plate pieces.
【0006】コアを流れる磁束の密度が増減する際に
は、電磁誘導により、その変化を妨げる渦電流が発生す
る。電磁駆動弁に優れた応答性を付与するためには、磁
束密度の変化を妨げる渦電流が早期に消滅することが望
ましい。渦電流は、板厚の薄い磁性板の内部で発生する
ほど早期に消滅することが知られている。上記従来のコ
アによれば、渦電流を早期に消滅させて、電磁駆動弁に
優れた応答性を付与することができる。When the density of the magnetic flux flowing through the core increases or decreases, an eddy current is generated by electromagnetic induction, which hinders the change. In order to provide the electromagnetically driven valve with excellent responsiveness, it is desirable that the eddy current that hinders the change in magnetic flux density disappears at an early stage. It is known that the eddy current disappears as soon as it is generated inside a thin magnetic plate. According to the above-mentioned conventional core, the eddy current can be eliminated at an early stage, and excellent responsiveness can be given to the electromagnetically driven valve.
【0007】ところで、電磁駆動弁において優れた電力
消費特性を得るためには、コアが効率良く大きな磁束を
流通させることが望ましく、コアを方向性珪素鋼板で構
成することがコアに効率良く大きな磁束を流通させる手
法につながる。[0007] In order to obtain excellent power consumption characteristics in an electromagnetically driven valve, it is desirable that the core efficiently circulates a large magnetic flux. Leads to the method of distributing.
【0008】方向性珪素鋼板は、印加される磁界の方向
に応じて異なる磁化特性を示す鋼板である。より具体的
には、所定方向に向かう磁界に対しては、通常の珪素鋼
板に比して磁束を流通させ易く、一方、他の方向に向か
う磁界に対しては、通常の珪素鋼板に比して磁束を流通
させ難い鋼板である。以下、方向性珪素鋼板が磁束を流
通させやすい方向を容易磁化方向と、また、磁束を流通
させ難い方向を困難磁化方向と称す。A directional silicon steel sheet is a steel sheet having different magnetization characteristics depending on the direction of an applied magnetic field. More specifically, for a magnetic field directed in a predetermined direction, a magnetic flux is more easily circulated than for a normal silicon steel sheet, while for a magnetic field directed to another direction, compared to a normal silicon steel sheet. It is a steel sheet that does not allow magnetic flux to flow easily. Hereinafter, the direction in which the directional silicon steel sheet allows the magnetic flux to flow easily is referred to as an easy magnetization direction, and the direction in which the magnetic flux is difficult to flow is referred to as a difficult magnetization direction.
【0009】上記従来のコアを流れる磁束は、コイル溝
の内周側および外周側で主にコアの軸方向に進行する。
従って、コアを構成する複数の薄板片を、コアの軸方向
と容易磁化方向とが一致するように方向性珪素鋼板で形
成すれば、電磁コイルの発する磁界に対して、コアに効
率良く多量の磁束を流通することができる。更に、コイ
ル溝の下部においては、コアを流れる磁束はコアの径方
向に向かって進行するため、コアの軸方向と容易磁化方
向とが一致するように方向性珪素鋼板で構成した。[0009] The magnetic flux flowing through the above-mentioned conventional core travels mainly in the axial direction of the core on the inner peripheral side and the outer peripheral side of the coil groove.
Therefore, if the plurality of thin plate pieces constituting the core are formed of a directional silicon steel sheet so that the axial direction of the core and the easy magnetization direction coincide with each other, a large amount of the core can be efficiently generated with respect to the magnetic field generated by the electromagnetic coil. The magnetic flux can flow. Further, in the lower part of the coil groove, since the magnetic flux flowing through the core proceeds in the radial direction of the core, the core is made of a directional silicon steel plate so that the axial direction of the core and the easy magnetization direction coincide.
【0010】上述の構造を用いることで、従来技術では
電磁コイルで発生した磁束を効率良く電磁コアに還流さ
せることができる。[0010] By using the above structure, the magnetic flux generated in the electromagnetic coil can be efficiently returned to the electromagnetic core in the prior art.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では方向性珪素鋼板を上述の如く複雑な構造に加
工しなければならないため、製造コストが問題となる。However, in the above-mentioned prior art, since the grain-oriented silicon steel sheet must be processed into a complicated structure as described above, the production cost becomes a problem.
【0012】本発明は上述の点に鑑見てなされたもので
あり、第1の目的は、製造コストと成形性とを軽減する
電磁駆動弁用コアを提供することにある。The present invention has been made in view of the above points, and a first object of the present invention is to provide a core for an electromagnetically driven valve which reduces manufacturing cost and formability.
【0013】また本発明の第2の目的は、電磁コイルが
磁界を発生した際に、その電磁コイルの内外周を還流す
る磁束を効率良く流通させるコアを従来技術とは異なる
構造で実現することにある。It is a second object of the present invention to realize a core having a structure different from that of the prior art, in which when an electromagnetic coil generates a magnetic field, a core that efficiently circulates a magnetic flux flowing back and forth between the inner and outer circumferences of the electromagnetic coil. It is in.
【0014】さらに、本発明の第3の目的は、十分な電
磁力を持ち、複数の搭載配置可能な電磁駆動弁装置を提
供することにある。A third object of the present invention is to provide an electromagnetically driven valve device which has a sufficient electromagnetic force and can be mounted and arranged.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】上記第1の目的は、請求
項1に記載されている如く、電磁駆動弁に用いられる電
磁駆動弁用コアにおいて、コイル溝と、前記コイル溝の
内周側、外周側に沿って延在する方向性軟磁性板と、前
記コイル溝の内周側、外周側とに配設される前記方向性
珪素鋼板が磁界を流通し難い前記コイル溝の底面側とに
配設される軟磁性複合材料とを備えることにより達成さ
れる。A first object of the present invention is to provide an electromagnetically driven valve core for use in an electromagnetically driven valve, wherein the coil groove is formed on an inner peripheral side of the coil groove. A directional soft magnetic plate extending along the outer peripheral side, and an inner peripheral side of the coil groove, a bottom surface side of the coil groove where the directional silicon steel plate disposed on the outer peripheral side hardly passes a magnetic field. And a soft magnetic composite material disposed on the substrate.
【0016】上記第2の目的は、請求項2に記載されて
いる如く、電磁駆動弁に用いられる電磁駆動弁用コアに
おいて、前記内部コアは前記電磁コアの中心から放射状
に配設された複数の前記第1の積層部材と、前記複数の
第1の積層部材の隙間に配設された第1の軟磁性複合材
料とからなり、前記外部コアは前記電磁コアの中心から
放射状に配設された前記複数の第2の積層部材と、前記
複数の第2の積層部材との隙間に配設された第2の軟磁
性複合材料とからなり、前記第1の積層部材は複数の鋼
板からなり、前記第2の積層部材は複数の鋼板からなる
ことにより達成される。A second object of the present invention is to provide an electromagnetically driven valve core for use in an electromagnetically driven valve, wherein the inner core has a plurality of cores radially arranged from the center of the electromagnetic core. And the first soft magnetic composite material disposed in a gap between the plurality of first laminated members, and the outer core is disposed radially from a center of the electromagnetic core. And a second soft magnetic composite material disposed in a gap between the plurality of second laminated members and the plurality of second laminated members, and the first laminated member includes a plurality of steel plates. The second laminated member is achieved by including a plurality of steel plates.
【0017】また、請求項3及び4に記載されている如
く、電磁駆動弁に用いられる電磁駆動弁用コアにおい
て、前記積層部材がその延在方向を磁束が流通し易い方
向とする方向性珪素鋼板で構成され、外周部に配設され
る前記積層材、または、内周部に配設される前記積層材
と、内周部と外周部とを接続するように配設される前記
軟磁性複合材料との接合面の角度は、前記積層材と前記
軟磁性複合材料との磁束密度の関係から得られる比によ
って定められることにより達成される。According to a third aspect of the present invention, there is provided a core for an electromagnetically driven valve used for an electromagnetically driven valve, wherein the laminated member has a direction in which the laminated member extends in a direction in which a magnetic flux easily flows. The soft magnetic material, which is formed of a steel plate and is disposed on an outer peripheral portion, or the laminated material disposed on an inner peripheral portion, and the soft magnetic disposed to connect the inner peripheral portion and the outer peripheral portion. The angle of the joint surface with the composite material is achieved by being determined by the ratio obtained from the relationship of the magnetic flux density between the laminated material and the soft magnetic composite material.
【0018】さらに、請求項5および6に記載されてい
る如く、電磁駆動弁に用いられる電磁駆動弁用コアにお
いて、前記アーマチャと衝突する面において、前記電磁
コアの外周部の面積と前記電磁コアの内周部の面積の関
係が、前記積層材と前記軟磁性複合材料との磁束密度の
関係から定められている電磁駆動弁用コアにより達成さ
れる。Furthermore, in the electromagnetically driven valve core used in the electromagnetically driven valve, the area of the outer peripheral portion of the electromagnetic core and the electromagnetic core on the surface that collides with the armature are set forth in claim 5 and 6. Is achieved by the electromagnetically driven valve core determined from the relationship of the magnetic flux density between the laminated material and the soft magnetic composite material.
【0019】また、第3の目的は、請求項7に記載され
ている如く、請求項1乃至請求項6に記載の電磁駆動弁
用コアを電磁駆動吸気弁および/または電磁駆動排気弁
に用いることにより達成される。A third object of the present invention is to use the electromagnetically driven valve core according to any one of claims 1 to 6 for an electromagnetically driven intake valve and / or an electromagnetically driven exhaust valve. This is achieved by:
【0020】本発明において、電磁駆動弁用コアは、コ
イル溝の内周側と外周側にそれぞれ積層部材を備えてい
る。このため、電磁駆動弁用コアは、コイル溝の内周側
から外周側へ向かう磁界、または、その逆向きに向かう
磁界に対して効率良く磁束を流通させる。しかし、コイ
ルが発生する磁界は、前記コイル溝の底面側においてコ
イルの径方向であるため、前記の方向磁性材にとっては
磁界を通し難い方向となってしまう。そこで、前記コイ
ル溝の底面側に軟磁性複合材料を配設することで前記コ
イル周りの磁界に対して効率良く磁束を流通させる。In the present invention, the electromagnetically driven valve core has a laminated member on each of the inner peripheral side and the outer peripheral side of the coil groove. For this reason, the electromagnetically driven valve core efficiently circulates the magnetic flux with respect to the magnetic field directed from the inner peripheral side to the outer peripheral side of the coil groove or the magnetic field directed in the opposite direction. However, since the magnetic field generated by the coil is in the radial direction of the coil on the bottom surface side of the coil groove, the magnetic field is difficult to pass through the directional magnetic material. Therefore, by arranging a soft magnetic composite material on the bottom surface side of the coil groove, the magnetic flux can be efficiently circulated with respect to the magnetic field around the coil.
【0021】また、コアの構造はコイル溝の内周側に流
通する磁束数と外周側に流通する磁束数とをほぼ同数と
する構造を用いている。さらに、底面側の軟磁性複合材
料と、内周側、外周側の積層部材の接合角度を軟磁性複
合材料と積層部材の磁化特性から定めている。コイル底
面側に軟磁性複合材料を用い、それに加えて、上記の2
つの構造を用いることにより電磁コアを還流する磁束数
を電磁コア内部でほぼ一定に保つ事ができる。これによ
り電磁コイルが発生する磁束を電磁コア内部で効率良く
還流させることが可能となる。また、コイル底部に複雑
な加工を必要とする構造ではないため、従来技術より低
コストな電磁駆動弁用コアを提供することが可能であ
る。The core has a structure in which the number of magnetic fluxes flowing on the inner peripheral side and the number of magnetic fluxes flowing on the outer peripheral side of the coil groove are substantially the same. Further, the joining angle between the soft magnetic composite material on the bottom surface and the laminated members on the inner and outer peripheral sides is determined from the magnetization characteristics of the soft magnetic composite material and the laminated members. A soft magnetic composite material is used on the bottom side of the coil.
By using the two structures, the number of magnetic fluxes flowing back through the electromagnetic core can be kept almost constant inside the electromagnetic core. This makes it possible to efficiently return the magnetic flux generated by the electromagnetic coil inside the electromagnetic core. Further, since the structure does not require complicated processing on the bottom of the coil, it is possible to provide a core for an electromagnetically driven valve which is lower in cost than the conventional technology.
【0022】[0022]
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施例である電磁
駆動弁用コアを備える電磁駆動弁装置10の全体構成図
を示す。電磁駆動弁10は弁体12を備えている。弁体
12は、内燃機関の吸排気弁を構成している。弁体12
は、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に配設されている。内燃機関のシリンダヘッド1
3には、吸気ポート14が設けられている。吸気ポート
14には、弁体12に対する弁座11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11に着
座することにより遮断状態となる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is an overall configuration diagram of an electromagnetically driven valve device 10 having an electromagnetically driven valve core according to an embodiment of the present invention. The electromagnetically driven valve 10 has a valve body 12. The valve body 12 constitutes an intake / exhaust valve of the internal combustion engine. Valve body 12
Is disposed on the cylinder head 13 so as to be exposed in the combustion chamber of the internal combustion engine. Internal combustion engine cylinder head 1
3 is provided with an intake port 14. The intake port 14 is brought into a conductive state by being separated from the valve seat 11 with respect to the valve body 12, and is shut off by the valve body 12 sitting on the valve seat 11.
【0023】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。弁軸15の上部には、ア
ーマチャシャフト20が配設されている。また、弁軸1
5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とシリンダヘッド13に固定されるロ
アスプリングストッパ17との間にはロアスプリング2
2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、アーマチャシャフト20および弁
体12を、図1における上方へ向けて付勢している。A valve shaft 15 is fixed to the valve body 12. The valve shaft 15 is held slidably in the axial direction by a valve guide 16. The valve guide 16 is supported by the cylinder head 13. An armature shaft 20 is provided above the valve shaft 15. Valve stem 1
The lower retainer 21 is fixed to the upper end of the fifth retainer 5.
Lower spring 2 is provided between lower retainer 21 and lower spring stopper 17 fixed to cylinder head 13.
2 are provided. The lower spring 22 urges the lower retainer 21, that is, the armature shaft 20 and the valve body 12 upward in FIG.
【0024】ロアリテーナ21の上方にはアッパリテー
ナ24が接続されている。アッパリテーナ24の上部に
は、アッパスプリング26が配設されている。アッパス
プリング26は、アッパリテーナ24を、すなわち、ア
ーマチャシャフト20および弁体12を、図1における
下方へ向けて付勢している。アッパスプリング26の上
部にはアッパストッパ18が固定されており、アッパス
トッパ18とアッパリテーナ24との間に挟まれてアッ
パスプリング26が配設されている。An upper retainer 24 is connected above the lower retainer 21. An upper spring 26 is provided on the upper retainer 24. The upper spring 26 urges the retainer 24, that is, the armature shaft 20 and the valve body 12 downward in FIG. An upper stopper 18 is fixed above the upper spring 26, and the upper spring 26 is disposed between the upper stopper 18 and the upper retainer 24.
【0025】アーマチャシャフト20には、円筒形状の
アーマチャ30が接合されている。従来よりアーマチャ
の形状として、矩形形状のものが知られている。ところ
が、矩形形状のアーマチャではバルブスプリングのサー
ジによるバルブの回転によりハウジングに干渉してしま
う。この干渉に際する摩擦力がバルブの着座制御の外乱
になる。また、矩形形状ではバルブの回転が規制される
ため弁体が衝突する弁座に偏摩耗を生じるためバルブの
気密性を保持する上でも円筒形状のアーマチャが望まし
い。本実施例では上述の理由によりアーマチャ30を、
磁性材料で構成される円筒形状の部材で構成している。
アーマチャ30の上方には、第1電磁石32が配設され
ている。第1電磁石32は、アッパコイル34およびア
ッパコア36を備えている。また、アーマチャ30の下
方には、第2電磁石38が配設されている。第2電磁石
38は、ロアコイル40およびロアコア42を備えてい
る。A cylindrical armature 30 is joined to the armature shaft 20. Conventionally, a rectangular armature has been known. However, in the case of a rectangular armature, the rotation of the valve caused by the surge of the valve spring interferes with the housing. The frictional force at the time of this interference causes disturbance in the valve seating control. Further, in the case of a rectangular shape, the rotation of the valve is restricted, so that the valve seat collides with the valve seat, causing uneven wear. Therefore, a cylindrical armature is desirable also for maintaining the airtightness of the valve. In the present embodiment, the armature 30 is
It is composed of a cylindrical member made of a magnetic material.
Above the armature 30, a first electromagnet 32 is provided. The first electromagnet 32 includes an upper coil 34 and an upper core 36. A second electromagnet 38 is provided below the armature 30. The second electromagnet 38 includes a lower coil 40 and a lower core 42.
【0026】アッパコア36およびロアコア42は、そ
れらの中央部においてアーマチャ軸20を摺動可能に保
持している。また、アッパコア36およびロアコア42
は、それぞれ、アーマチャ軸20の周囲を取り巻く位置
にコイル溝43,44を備えている。アッパコイル34
およびロアコイル42は、それぞれ、コイル溝43、4
4の内部に収納されている。The upper core 36 and the lower core 42 slidably hold the armature shaft 20 at their central portions. The upper core 36 and the lower core 42
Are provided with coil grooves 43, 44 at positions surrounding the armature shaft 20, respectively. Upper coil 34
And the lower coil 42 are respectively provided with coil grooves 43, 4
4 is housed inside.
【0027】本実施例において、電磁駆動弁10は、ア
ッパコア36およびロアコア42の構造に特徴を有して
いる。より具体的には、アッパコア36またはロアコア
42が、それぞれ、アッパコイル34またはロアコイル
40の発する磁界に対して高率良く磁束を流通させる構
造を有している点に特徴を有している。なお、その特徴
部については、後に詳細を説明する。In this embodiment, the electromagnetically driven valve 10 is characterized by the structure of the upper core 36 and the lower core 42. More specifically, it is characterized in that the upper core 36 or the lower core 42 has a structure in which a magnetic flux flows at a high rate with respect to the magnetic field generated by the upper coil 34 or the lower coil 40, respectively. In addition, the characteristic part will be described later in detail.
【0028】第1電磁石32および第2電磁石38は、
それらの間に所定の間隔が確保されるように外筒45に
よって保持されている。以下、電磁駆動弁10の動作に
ついて説明する。電磁駆動弁10においては、アッパコ
イル34に励磁電流を供給することで、アッパコイル3
4の内外を還流する磁束を発生させることができる。ア
ッパコイル34の内外を還流する磁束は、アッパコア3
6およびアーマチャ30を含む経路を通って流通する。
この際、アーマチャ30と第1電磁石32との間に、ア
ーマチャ30を第1電磁石32側へ引き寄せる電磁力が
発生する。The first electromagnet 32 and the second electromagnet 38
It is held by the outer cylinder 45 so that a predetermined interval is secured between them. Hereinafter, the operation of the electromagnetically driven valve 10 will be described. In the electromagnetically driven valve 10, by supplying an exciting current to the upper coil 34, the upper coil 3
4 can be generated. The magnetic flux circulating inside and outside the upper coil 34 is generated by the upper core 3
6 and the armature 30.
At this time, an electromagnetic force is generated between the armature 30 and the first electromagnet 32 to draw the armature 30 toward the first electromagnet 32.
【0029】このため、電磁駆動弁10によれば、アッ
パコイル34に適当な励磁電流を供給することで、アー
マチャ30、アーマチャシャフト20、および、弁体1
2等を第1電磁石32側へ変位させることができる。ア
ーマチャシャフト20は、アーマチャ30がアッパコア
36と当接するまで第1電磁石32側へ変位させること
ができる。弁体12は、アーマチャ30がアッパコア3
6と当接する状況下では吸気ポート14を閉塞する。し
たがって、電磁駆動弁10によれば、アッパコイル34
に適当な励磁電流を供給することで、弁体12を全閉状
態とすることができる。Therefore, according to the electromagnetically driven valve 10, by supplying an appropriate exciting current to the upper coil 34, the armature 30, the armature shaft 20, and the valve 1
2 and the like can be displaced to the first electromagnet 32 side. The armature shaft 20 can be displaced toward the first electromagnet 32 until the armature 30 contacts the upper core 36. The armature 30 is the upper core 3 of the valve body 12.
In a situation where the intake port 14 contacts the intake port 6, the intake port 14 is closed. Therefore, according to the electromagnetically driven valve 10, the upper coil 34
By supplying an appropriate exciting current to the valve body 12, the valve body 12 can be brought into the fully closed state.
【0030】弁体12が全閉状態に維持されている場
合、アッパスプリング26およびロアスプリング22
は、アーマチャシャフト20を中立位置に向けて付勢す
る。このような状況下でアッパコイル34への励磁電流
の供給が停止されると、アーマチャシャフト20は、以
後、アッパスプリング26とロアスプリング22のばね
力にしたがって弁開方向に変位する。When the valve element 12 is maintained in the fully closed state, the upper spring 26 and the lower spring 22
Biases the armature shaft 20 toward the neutral position. When the supply of the exciting current to the upper coil 34 is stopped in such a situation, the armature shaft 20 is thereafter displaced in the valve opening direction according to the spring force of the upper spring 26 and the lower spring 22.
【0031】電磁駆動弁10によれば、ロアコイル40
に励磁電流を供給することで、ロアコイル40の内外を
還流する磁束を発生させることができる。ロアコイル4
0の内外を還流する磁束は、ロアコア42およびアーマ
チャ30を含む経路を通って流通する。この際、アーマ
チャ30と第2電磁石38との間に、アーマチャ30を
第2電磁石38側へ引き寄せる電磁力が発生する。この
ため、電磁駆動弁10によれば、アッパコイル34への
励磁電流の供給を停止した後、適当なタイミングでロア
コイル40に励磁電流を供給することで、アーマチャ3
0が第2電磁石38に当接するまでアーマチャ軸20を
変位させることができる。According to the electromagnetically driven valve 10, the lower coil 40
By supplying an exciting current to the lower coil 40, it is possible to generate a magnetic flux that returns inside and outside the lower coil 40. Lower coil 4
The magnetic flux circulating inside and outside the zero flows through a path including the lower core 42 and the armature 30. At this time, an electromagnetic force is generated between the armature 30 and the second electromagnet 38 to draw the armature 30 toward the second electromagnet 38. Therefore, according to the electromagnetically driven valve 10, the supply of the excitation current to the upper coil 34 is stopped, and then the excitation current is supplied to the lower coil 40 at an appropriate timing.
The armature shaft 20 can be displaced until 0 contacts the second electromagnet 38.
【0032】弁体12は、アーマチャ30が第2電磁石
38と当接する際に全開状態となる。したがって、電磁
駆動弁10によれば、アッパコイル34への励磁電流の
供給を停止した後、適当なタイミングでロアコイル40
への励磁電流の供給を開始することで、弁体12を全閉
状態から全開状態に変化させることができる。弁体12
が全開状態に変化した後、ロアコイル40への励磁電流
の供給が停止されると、弁体12は、アッパスプリング
26およびロアスプリング22に付勢されることによ
り、全閉位置に向けて変位し始める。以後、適当なタイ
ミングで、アッパコイル34およびロアコイル40に繰
り返し励磁電流を供給すると、弁体12を開閉動作させ
ることができる。The valve element 12 is fully opened when the armature 30 contacts the second electromagnet 38. Therefore, according to the electromagnetically driven valve 10, after the supply of the exciting current to the upper coil 34 is stopped, the lower coil 40
By starting the supply of the exciting current to the valve body 12, the valve body 12 can be changed from the fully closed state to the fully open state. Valve body 12
When the supply of the exciting current to the lower coil 40 is stopped after changing to the fully open state, the valve body 12 is displaced toward the fully closed position by being urged by the upper spring 26 and the lower spring 22. start. Thereafter, when the exciting current is repeatedly supplied to the upper coil 34 and the lower coil 40 at an appropriate timing, the valve element 12 can be opened and closed.
【0033】アッパコア36またはロアコア42を流通
する磁束の密度は、アッパコイル34またはロアコイル
40への励磁電流の供給が開始された直後、および、励
磁電流の供給が停止された直後に急変する。アッパコア
36またはロアコア42を流通する磁束密度が変化する
際には、その変化を妨げるようにアッパコア36または
ロアコア42に、磁束と錯交して還流する渦電流が発生
する。The density of the magnetic flux flowing through the upper core 36 or the lower core 42 changes rapidly immediately after the supply of the exciting current to the upper coil 34 or the lower coil 40 is started and immediately after the supply of the exciting current is stopped. When the density of the magnetic flux flowing through the upper core 36 or the lower core 42 changes, an eddy current is generated in the upper core 36 or the lower core 42 so as to interfere with the magnetic flux and return.
【0034】本実施例のシステムにおいて、弁体12を
優れた応答性の下に開閉させるうえで、アッパコア36
またはロアコア42に励磁電流の供給を停止した後、速
やかに磁束密度が増減されることが望ましい。このた
め、磁束密度の変化を妨げる渦電流は、速やかに消滅さ
せることが必要である。In the system of the present embodiment, the upper core 36 is used to open and close the valve body 12 with excellent responsiveness.
Alternatively, it is desirable that the magnetic flux density be increased or decreased immediately after the supply of the exciting current to the lower core 42 is stopped. For this reason, it is necessary to quickly eliminate the eddy current that hinders the change in the magnetic flux density.
【0035】また、電磁駆動弁10において優れた省電
力性を確保するためには、アッパコイル34またはロア
コイル40に所定の励磁電流が供給された際に、アッパ
コア36またはロアコア42が効率良く多量の磁束が流
通することが望ましい。In order to ensure excellent power saving in the electromagnetically driven valve 10, when a predetermined exciting current is supplied to the upper coil 34 or the lower coil 40, the upper core 36 or the lower core 42 efficiently generates a large amount of magnetic flux. Is desirably distributed.
【0036】アーマチャ20を捕捉時に磁束が流通する
経路は、ロアコア42においては図3に示す如くロアコ
イル40の内側ではアーマチャシャフト20の軸方向に
平行な矢印に従い、底側ではアーマチャシャフト20の
径方向の矢印に従い、外周側では内周側の矢印とは対抗
する矢印に従い、アーマチャ20では中心から外周側の
方向へ還流する。アッパコア36についても磁束は同様
に還流する。As shown in FIG. 3, the path through which the magnetic flux flows when the armature 20 is trapped follows the arrow parallel to the axial direction of the armature shaft 20 inside the lower coil 40 in the lower core 42 and the radial direction of the armature shaft 20 at the bottom side. The armature 20 returns from the center to the outer periphery side in accordance with the arrow of FIG. The magnetic flux also returns to the upper core 36 in the same manner.
【0037】上述の如く、アッパコア36およびロアコ
ア42には、渦電流を速やかに消滅させる特性が必要で
あり。また、アッパコイル34またはロアコイル40の
発する磁界に対して効率良く磁束を流通させるための特
性として図3における磁束の流通経路に損失を低減する
アッパコア36およびロアコア42の構造が要求され
る。本実施例において、アッパコア36またはロアコア
42は、これら2つの特性を共に実現する構造を有して
いる。As described above, the upper core 36 and the lower core 42 need to have a characteristic of quickly eliminating the eddy current. In addition, the structure of the upper core 36 and the lower core 42 for reducing loss in the magnetic flux flow path in FIG. 3 is required as a characteristic for efficiently transmitting the magnetic flux to the magnetic field generated by the upper coil 34 or the lower coil 40. In the present embodiment, the upper core 36 or the lower core 42 has a structure realizing both of these two characteristics.
【0038】以下に、本実施例のロアコア42の構造を
図2乃至図5を参照して詳細に示す。Hereinafter, the structure of the lower core 42 of this embodiment will be described in detail with reference to FIGS.
【0039】図2はロアコア42を上方向から見た断面
図である。第2電磁石を構成するロアコア42の形状は
円筒形状であり、内部コア50と外部コア55と電磁コ
イルを収容するコイル溝44と基部コア60とから構成
されている。FIG. 2 is a sectional view of the lower core 42 as viewed from above. The shape of the lower core 42 constituting the second electromagnet is cylindrical, and includes an inner core 50, an outer core 55, a coil groove 44 for accommodating an electromagnetic coil, and a base core 60.
【0040】内部コア50は、第1の積層部材51と第
1の軟磁性複合材料としてのSMC圧粉材52と非磁性
材料56、57とからなる。非磁性材料56はアーマチ
ャシャフト20の外周に沿って円筒形状に配設され、ア
ーマチャシャフト20が摺動運動する際に生じる摩擦抵
抗を無くすために隙間を設けて配設されている。隙間に
は図3,4に示すようにアーマチャ本体30と当接する
軸受70が圧入されている。非磁性材料57はアーマチ
ャシャフト20を中心とした円筒形状であり、非磁性材
料56、57は内部コア50の外枠を成している。第1
の積層部材51とSMC圧粉材52は非磁性材料56、
57の内側に隙間なく嵌合される。第1の積層部材51
はアーマチャシャフト20の軸方向を容易磁化方向とす
るように非磁性材料56、57の周方向に沿って積層さ
れる方向性軟磁性板と、方向性軟磁性板同士を接合する
絶縁体とからなる。これを一単位として第1の積層部材
51はアーマチャシャフト20の中心から放射状に複数
単位配設される。また、第1の積層部材51と隣接する
第1の積層部材51との隙間にできる略三角柱は第1の
軟磁性複合材料としてのSMC圧粉材52が嵌め込まれ
る。SMC圧粉材52は鉄粉と樹脂を用いており、これ
に加圧と加熱とを同時に施すことによって所望の形状に
成形している。The inner core 50 is composed of a first laminated member 51, an SMC compact 52 as a first soft magnetic composite material, and non-magnetic materials 56 and 57. The non-magnetic material 56 is provided in a cylindrical shape along the outer periphery of the armature shaft 20 and is provided with a gap in order to eliminate frictional resistance generated when the armature shaft 20 slides. As shown in FIGS. 3 and 4, a bearing 70 abutting on the armature body 30 is press-fitted into the gap. The non-magnetic material 57 has a cylindrical shape around the armature shaft 20, and the non-magnetic materials 56 and 57 form an outer frame of the inner core 50. First
The laminated member 51 and the SMC compact 52 are made of a non-magnetic material 56,
It fits inside 57 without gap. First laminated member 51
Is composed of a directional soft magnetic plate laminated along the circumferential direction of the non-magnetic materials 56 and 57 so that the axial direction of the armature shaft 20 is an easy magnetization direction, and an insulator for joining the directional soft magnetic plates to each other. Become. Using this as one unit, a plurality of first laminated members 51 are arranged radially from the center of the armature shaft 20. An approximately triangular prism formed in a gap between the first laminated member 51 and the adjacent first laminated member 51 is fitted with an SMC powder material 52 as a first soft magnetic composite material. The SMC compact 52 is made of iron powder and resin, and is pressed and heated simultaneously to form a desired shape.
【0041】外部コア55は内部コア50の外周側にコ
イル溝39を挟んで配設されている。コイル溝44には
ロアコイル40が収容されている。外部コア55の構成
は磁束の矢印92を容易磁化方向とする第2の積層部材
53と第2の軟磁性複合材料としてのSMC圧粉材54
と非磁性材料58との組み合わせによって実現する。非
磁性材料58は外部コア55の最も外側に配設される円
筒形状の部材である。第2の積層部材53は非磁性材料
58とコイル溝44の周方向に沿って積層される方向性
軟磁性板と方向性軟磁性板同士を接合する絶縁体によっ
て構成される。外部コア55はこの第2の積層部材53
を一単位としてアーマチャシャフト20の中心から放射
線状に複数単位配設され、隣接する第2の積層部材53
とに生じる略三角柱の隙間には第2の軟磁性複合材料と
してのSMC圧粉材53が嵌め込まれている。第2のS
MC圧粉材53は鉄粉と樹脂とからなり、加熱と加圧と
を同時に施すことによって所望の形状を得ることができ
る。The outer core 55 is disposed on the outer peripheral side of the inner core 50 with the coil groove 39 interposed therebetween. The lower coil 40 is accommodated in the coil groove 44. The configuration of the outer core 55 is such that the second laminated member 53 having the magnetic flux arrow 92 as an easy magnetization direction and the SMC powder material 54 as the second soft magnetic composite material
And a non-magnetic material 58. The non-magnetic material 58 is a cylindrical member provided on the outermost side of the outer core 55. The second laminated member 53 is formed of a nonmagnetic material 58 and a directional soft magnetic plate laminated along the circumferential direction of the coil groove 44, and an insulator for joining the directional soft magnetic plates to each other. The outer core 55 is connected to the second laminated member 53
Are arranged as a unit radially from the center of the armature shaft 20, and the adjacent second laminated member 53
The SMC powder material 53 as the second soft magnetic composite material is fitted in the gap between the substantially triangular prisms generated in the above. Second S
The MC powder material 53 is made of iron powder and resin, and a desired shape can be obtained by simultaneously applying heat and pressure.
【0042】上記のロアコア42の構造において、磁束
を効率良く還流させるためには内部コア50と外部コア
55を還流する磁束の数をほぼ同数にすることが必要と
なる。In the structure of the lower core 42 described above, it is necessary to make the number of magnetic fluxes flowing through the inner core 50 and the outer core 55 substantially the same in order to efficiently return the magnetic flux.
【0043】図5は一般的な積層部材と軟磁性複合材料
の磁界強度に対する磁束密度を示す図である。図5にお
いて、縦軸は磁束密度、横軸は磁界強度を示している。
本実施例では図5に示す積層部材と軟磁性複合材料との
磁化特性図から内部コア50と外部コア55と還流する
磁束数が等しくなるように式(1)の条件から定まる内
部コア50と外部コア55の構成が成されている。FIG. 5 is a diagram showing the magnetic flux density with respect to the magnetic field strength of a general laminated member and a soft magnetic composite material. In FIG. 5, the vertical axis indicates the magnetic flux density, and the horizontal axis indicates the magnetic field intensity.
In the present embodiment, the magnetization characteristics of the laminated member and the soft magnetic composite material shown in FIG. 5 indicate that the inner core 50 and the outer core 55 have the inner core 50 and the inner core 50 determined from the condition of the equation (1) so that the number of recirculating magnetic fluxes is equal. The configuration of the outer core 55 is provided.
【0044】[0044]
【数1】 0.7×Ao-SMC+Ao-S≒0.7×Ai-SMC+Ai-S (1) Aはコアの面積を示し、添え字のoは外部コア55、i
は内部コア50、SMCはSMC圧粉材、Sは珪素鋼板
の積層材を示す。0.7 × A o-SMC + A os + 0.7 × A i-SMC + A iS (1) A indicates the area of the core, and the subscript o indicates the outer core 55, i
Denotes an inner core 50, SMC denotes an SMC compact, and S denotes a laminated material of a silicon steel plate.
【0045】式(1)の係数0.7は図5の磁化特性図
においてSMC圧粉材と珪素鋼板の積層材との磁束密度
比から得られる係数である。本実施例では電磁駆動弁が
動作する際に発生する磁界強度を常用磁界領域とし、そ
の常用磁界領域のうちの一点から得られるSMC圧粉材
の磁束密度を同一の磁界強度から得られる積層部材の磁
束密度で割ることで求めている。式(1)においてここ
で得た係数0.7をSMC圧粉材の実面積に乗じ、積層
部材の実面積を加えることで、常用磁界における内部コ
ア50と外部コア55とに還流する磁束数を求めてい
る。The coefficient 0.7 in the equation (1) is a coefficient obtained from the magnetic flux density ratio between the SMC compact and the laminated material of the silicon steel sheet in the magnetization characteristic diagram of FIG. In this embodiment, the magnetic field intensity generated when the electromagnetically driven valve is operated is defined as a normal magnetic field region, and the magnetic flux density of the SMC compact obtained from one point in the normal magnetic field region is obtained from the same magnetic field intensity. Divided by the magnetic flux density of In the formula (1), the coefficient 0.7 obtained here is multiplied by the actual area of the SMC compact and the actual area of the laminated member is added, whereby the number of magnetic fluxes returning to the inner core 50 and the outer core 55 in a normal magnetic field is obtained. Seeking.
【0046】上述のようにして内部コア50と外部コア
55に還流する磁束数を等しくすることによって、アー
マチャシャフト20捕捉時に還流する磁束を効率良く流
通させることができる。By equalizing the number of magnetic fluxes returning to the inner core 50 and the outer core 55 as described above, the magnetic flux returning at the time of capturing the armature shaft 20 can be efficiently circulated.
【0047】図3は図1のA−Aで切断したロアコア4
2の断面図である。図2で示したように中心にはアーマ
チャシャフト20が配設され、これを中心として内部コ
ア50が配設されている。図3の断面図においては内部
コア50は図2において示した非磁性材料56、57、
58と第1の軟磁性複合材料としてのSMC圧粉材52
と第2の軟磁性複合材料としてのSMC圧粉材54とを
確認できる。ここで本実施例においてSMC圧粉材5
2、54と後述する基部コア60とを構成する圧粉材5
9は一体成形で構成されている。ロアコイル42の内部
には内部コア50、外部には外部コア55が、そして、
底部には基部コア60が配設される。内部コア50と外
部コア55の構成は図2で示した通りである。基部コア
60の構成は第3の軟磁性複合材料としてのSMC圧粉
材59からなり、外部コア55と内部コア50とロアコ
イル42との形状に合致するように嵌合される。非磁性
材料56、58には段差が設けられており、アーマチャ
30を吸引する際にSMC圧粉材52が移動することを
防止している。FIG. 3 shows the lower core 4 cut along the line AA in FIG.
2 is a sectional view of FIG. As shown in FIG. 2, the armature shaft 20 is provided at the center, and the inner core 50 is provided around this. In the cross-sectional view of FIG. 3, the inner core 50 includes the non-magnetic materials 56 and 57 shown in FIG.
58 and SMC compact 52 as a first soft magnetic composite material
And the SMC compact 54 as the second soft magnetic composite material. Here, in this embodiment, the SMC compact 5
2 and 54 and a powder material 5 constituting a base core 60 described later.
9 is formed by integral molding. An inner core 50 is provided inside the lower coil 42, an outer core 55 is provided outside, and
A base core 60 is provided at the bottom. The configuration of the inner core 50 and the outer core 55 is as shown in FIG. The configuration of the base core 60 is made of an SMC powder material 59 as a third soft magnetic composite material, and is fitted so as to match the shapes of the outer core 55, the inner core 50, and the lower coil 42. Steps are provided in the non-magnetic materials 56 and 58 to prevent the SMC powder material 52 from moving when the armature 30 is sucked.
【0048】図4は図1のB−B面を紙面に垂直に切断
した断面図である。図4には電磁コア部に第1の積層部
材51と第2の積層部材54が現われている。電磁コア
の構成は図2、図3で示した通りである。しかし、ロア
コイル42の底部では磁束は電磁コアの径方向の矢印に
還流する。このため、外部コア55、内部コア50のよ
うに磁束の内周側の矢印と外周側の矢印とを容易磁化方
向とする積層部材51、54の構成では、効率良くコア
に磁束を流通させることができない。そこで、磁束が径
方向の矢印に流通するロアコイル42の底部では、基部
コア60にSMC圧粉材59を用いている。ところで、
内部コア50と底部コア60の接合面と外部コア55と
底部コア60の接合面では、材料が異なるため効率良く
磁束が還流するためには、還流する磁束数がほぼ同一で
なければならない。本実施例では、効率良く磁束を還流
させるコアを提供することを目的としており、目的を達
成するために外部コア55と基部コア60、内部コア5
0と基部コア60のそれぞれの接合面の角度を式(2)
に従う角度にしている。FIG. 4 is a sectional view of the BB plane of FIG. 1 cut perpendicularly to the plane of the drawing. FIG. 4 shows a first laminated member 51 and a second laminated member 54 in the electromagnetic core portion. The configuration of the electromagnetic core is as shown in FIGS. However, at the bottom of the lower coil 42, the magnetic flux returns to the radial arrow of the electromagnetic core. Therefore, in the configuration of the laminated members 51 and 54 in which the arrow on the inner circumference side and the arrow on the outer circumference side of the magnetic flux are easy magnetization directions like the outer core 55 and the inner core 50, the magnetic flux can be efficiently passed through the core. Can not. Therefore, at the bottom of the lower coil 42 in which the magnetic flux flows in the radial direction, the SMC powder material 59 is used for the base core 60. by the way,
The joining surface between the inner core 50 and the bottom core 60 and the joining surface between the outer core 55 and the bottom core 60 are made of different materials, so that the number of recirculating magnetic fluxes must be substantially the same in order to efficiently return the magnetic flux. The purpose of this embodiment is to provide a core that efficiently circulates the magnetic flux. In order to achieve the purpose, the outer core 55, the base core 60, and the inner core 5 are provided.
0 and the angle between the respective joint surfaces of the base core 60 are expressed by equation (2).
Follow the angle.
【0049】[0049]
【数2】θ=tan―1(BSMC/BC) (2) ここで、θは内部コア50と基部コア60、外部コア5
5と基部コア60の接合角度であり、BSMCはSMC圧
粉材の磁束密度、BCは積層部材の磁束密度である。Θ = tan− 1 (B SMC / B C ) (2) where θ is the inner core 50, the base core 60, and the outer core 5
5 is the joining angle between the base core 60, B SMC is the magnetic flux density of the SMC compact, and B C is the magnetic flux density of the laminated member.
【0050】式(2)は、図5における常用磁界でのS
MC圧粉材と方向性軟磁性材料との磁化特性図から定ま
る角度である。これによりロアコイル40が発生する磁
束を基部コア60と内部コア50乃至外部コア55との
接合面において効率良く流通させることができる。Equation (2) is obtained by calculating S in a normal magnetic field shown in FIG.
The angle is determined from the magnetization characteristic diagram of the MC powder material and the directional soft magnetic material. Thereby, the magnetic flux generated by the lower coil 40 can be efficiently circulated on the joint surface between the base core 60 and the inner core 50 to the outer core 55.
【0051】尚、本実施例ではアーマチャ30の軸受7
0以外のアッパコア36の構造を上記ロアコアと同一の
構造としている。しかしながら、いずれか一方のコアを
他の構造としても良い。In this embodiment, the bearing 7 of the armature 30 is used.
The structure of the upper core 36 other than 0 is the same as the structure of the lower core. However, any one of the cores may have another structure.
【0052】また、本実施例では、コアの構成のうち、
SMC圧粉材52、54、59を一体成形しているが、
別体で成形しても良い。In this embodiment, of the core structure,
Although the SMC compacts 52, 54, 59 are integrally molded,
It may be formed separately.
【0053】また、本実施例ではアッパコア36とロア
コア42の構造を同一としているが、異なる構造としも
よい。Although the upper core 36 and the lower core 42 have the same structure in this embodiment, they may have different structures.
【0054】さらに、本実施例では、式(2)におい
て、請求項6のαに相当する係数として0.7を用いて
いるが、これに限定されることはない。要するに、コア
に用いられる磁性材の常用磁界中の磁界強度に基づいて
設定されていればよい。Further, in the present embodiment, 0.7 is used as the coefficient corresponding to α in claim 6 in equation (2), but the present invention is not limited to this. In short, it may be set based on the magnetic field strength of the magnetic material used for the core in the normal magnetic field.
【0055】[0055]
【発明の効果】上述の如く、本実施例においてはアーマ
チャシャフト20の軸方向には磁束を流通させやすい積
層部材を用い、コイルの底部にはSMC圧粉材59を配
設している。この構造によれば、コイル溝に収納される
電磁コイルに磁束が発生した場合、電磁コイルの内外周
に効率良く磁束を還流することができる。更に、式
(1)に従うように外部コアと内部コアとのそれぞれの
面積を設計し、式(2)に従うように基部コアの接合角
度を設計することによって、より効率的に磁束を流通さ
せることができる。また、本発明の電磁駆動弁用コアの
構造は複雑な加工を必要としないため低コスト化を実現
できる。As described above, in this embodiment, a laminated member through which magnetic flux is easily circulated in the axial direction of the armature shaft 20 is used, and the SMC powder material 59 is disposed at the bottom of the coil. According to this structure, when a magnetic flux is generated in the electromagnetic coil housed in the coil groove, the magnetic flux can be efficiently returned to the inner and outer circumferences of the electromagnetic coil. Further, by designing the respective areas of the outer core and the inner core according to the equation (1) and designing the joint angle of the base core according to the equation (2), the magnetic flux can be more efficiently circulated. Can be. Further, the structure of the core for an electromagnetically driven valve according to the present invention does not require complicated processing, so that cost reduction can be realized.
【図1】本発明の電磁駆動弁用コアを備える電磁駆動弁
の全体構成図である。FIG. 1 is an overall configuration diagram of an electromagnetically driven valve including an electromagnetically driven valve core of the present invention.
【図2】本発明の電磁駆動弁用コアを水平方向に切断し
上方から見た断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the electromagnetically driven valve core of the present invention cut in a horizontal direction and viewed from above.
【図3】本発明の電磁駆動弁用コアを積層部材が出るよ
うに垂直方向に切断した断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the electromagnetically driven valve core of the present invention cut in a vertical direction so that a laminated member is exposed.
【図4】本発明の電磁駆動弁用コアをSMC圧粉材が出
るように垂直方向に切断した断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of the electromagnetically driven valve core of the present invention, which is cut in a vertical direction so that SMC powder material comes out.
【図5】本発明の電磁駆動弁用コアに用いたSMC圧粉
材と積層部材の磁化特性図である。FIG. 5 is a graph showing magnetization characteristics of an SMC powder material and a laminated member used for an electromagnetically driven valve core according to the present invention.
20 アーマチャシャフト 30 アーマチャ 34 アッパコイル 36 アッパコア 39 コイル溝 40 ロアコイル 42 ロアコア 50 内部コア 51 第1の積層部材 52 第1の軟磁性複合材料 53 第2の積層部材 54 第2の軟磁性複合材料 55 外部コア 56,57,58 非磁性材料 60 底部コア 70 軸受 Reference Signs List 20 armature shaft 30 armature 34 upper coil 36 upper core 39 coil groove 40 lower coil 42 lower core 50 inner core 51 first laminated member 52 first soft magnetic composite material 53 second laminated member 54 second soft magnetic composite material 55 outer core 56, 57, 58 Non-magnetic material 60 Bottom core 70 Bearing
Claims (7)
電磁駆動弁に用いられる電磁コアにおいて、 前記電磁コアは、電磁コイルが収容されるコイル溝と、
前記コイル溝の内側に形成される内部コアと、前記コイ
ル溝の外側に形成される外部コアと、前記内部コアと前
記外部コアとに接触するように配設される基部コアとか
らなり、 前記内部コアは、第1の積層部材と第1の軟磁性複合材
料とからなり、 前記外部コアは、第2の積層部材と第2の軟磁性複合材
料とからなり、 前記基部コアは、第3の軟磁性複合材料とからなること
を特徴とする電磁駆動弁用コア。1. An electromagnetic core used for an electromagnetically driven valve that attracts a circular armature by electromagnetic force, wherein the electromagnetic core has a coil groove in which an electromagnetic coil is housed,
An inner core formed inside the coil groove, an outer core formed outside the coil groove, and a base core arranged to be in contact with the inner core and the outer core; The inner core is made of a first laminated member and a first soft magnetic composite material, the outer core is made of a second laminated member and a second soft magnetic composite material, and the base core is formed of a third soft magnetic composite material. And a soft magnetic composite material.
いて、 前記内部コアは、前記電磁コアの中心から放射状に配設
された複数の前記第1の積層部材と、前記複数の第1の
積層部材の隙間に配設された前記第1の軟磁性複合材料
とからなり、 前記外部コアは、前記電磁コアの中心から放射状に配設
された複数の前記第2の積層部材と、前記複数の第2の
積層部材との隙間に配設された前記第2の軟磁性複合材
料とからなり、 前記第1の積層部材は複数の鋼板からなり、 前記第2の積層部材は複数の鋼板からなることを特徴と
する電磁駆動弁用コア。2. The electromagnetically driven valve core according to claim 1, wherein the inner core includes a plurality of the first laminated members radially arranged from a center of the electromagnetic core, and the plurality of first laminated members. The first soft magnetic composite material disposed in a gap between the laminated members, wherein the outer core includes a plurality of the second laminated members radially disposed from a center of the electromagnetic core; A second soft magnetic composite material disposed in a gap between the plurality of second laminated members; the first laminated member including a plurality of steel plates; and the second laminated member including a plurality of steel plates. A core for an electromagnetically driven valve, comprising:
いて、 前記外部コアと前記内部コアとに接触するように配設さ
れる前記第3の軟磁性複合材料と前記第1の積層部材お
よび/または前記第3の軟磁性複合材料と前記第2の積
層部材との接合面の角度が、 前記軟磁性複合材料と前記積層材との磁束密度の関係か
ら決まる角度を有することを特徴とする電磁駆動弁用コ
ア。3. The electromagnetically driven valve core according to claim 2, wherein the third soft magnetic composite material and the first laminated member are provided so as to contact the outer core and the inner core. And / or an angle of a joining surface between the third soft magnetic composite material and the second laminated member has an angle determined by a relationship of a magnetic flux density between the soft magnetic composite material and the laminated material. For electromagnetically driven valves.
いて、 前記第3の軟磁性複合材料の磁束密度をBSMC、前記第
1の積層部材および/または第2積層部材の磁束密度を
BCとしたとき、前記内部コアと前記基部コアとの角度
θを、 θ=tan―1(BSMC/BC) として定められていることを特徴とする電磁駆動弁用コ
ア。4. The electromagnetically driven valve core according to claim 3, wherein the magnetic flux density of the third soft magnetic composite material is B SMC , and the magnetic flux density of the first laminated member and / or the second laminated member is when a B C, the inner core and the angle theta of the base core, θ = tan- 1 core electromagnetically driven valve, characterized in that which is defined as (B SMC / B C).
弁用コアにおいて、 前記アーマチャに当接する面側にある前記電磁コアの内
周側の面積と前記アーマチャに当接する面側にある前記
電磁コアの外周側の面積との関係が、 前記軟磁性複合材料の磁束密度と前記積層部材の磁束密
度との関係から決まることを特徴とする電磁駆動弁用コ
ア。5. The electromagnetically driven valve core according to claim 1, wherein an area of an inner peripheral side of the electromagnetic core on a surface side contacting the armature and a surface side of the electromagnetic core contacting the armature. A core for an electromagnetically driven valve, wherein a relationship with an area on an outer peripheral side of the electromagnetic core is determined from a relationship between a magnetic flux density of the soft magnetic composite material and a magnetic flux density of the laminated member.
いて、 前記内部コアにおいて前記軟磁性複合材料が占める面積
Ai-SMCと、前記第1の積層部材が占める面積Ai-Sと、
前記外部コアにおいて前記第2の軟磁性複合材料が占め
る面積Ao-SMCと、前記第2の積層部材が占める面積A
o-Sと、前記軟磁性複合材料の磁束密度と前記積層部材
の磁束密度との関係から定まる係数αとは、 α×Ao-SMC+Ao-S≒α×Ai-SMC+Ai-S の関係を有していることを特徴とする電磁駆動弁用コ
ア。6. The electromagnetically driven valve core according to claim 5, wherein an area A i-SMC occupied by the soft magnetic composite material in the inner core, and an area A iS occupied by the first laminated member,
An area A o-SMC occupied by the second soft magnetic composite material in the outer core and an area A occupied by the second laminated member
and oS, the flux density of the soft magnetic composite material and the coefficient determined from the relationship between the magnetic flux density of the lamination members alpha has a relationship of α × A o-SMC + A oS ≒ α × A i-SMC + A iS A core for an electromagnetically driven valve.
弁用コアを電磁駆動吸気弁および/または電磁駆動排気
弁に用いることを特徴とする電磁駆動弁装置。7. An electromagnetically driven valve device using the electromagnetically driven valve core according to claim 1 for an electromagnetically driven intake valve and / or an electromagnetically driven exhaust valve.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP26024899A JP4081933B2 (en) | 1999-09-14 | 1999-09-14 | Core for electromagnetically driven valve |
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JP2001085224A true JP2001085224A (en) | 2001-03-30 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003013955A (en) * | 2001-07-02 | 2003-01-15 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Stator core for magnetic bearing |
-
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- 1999-09-14 JP JP26024899A patent/JP4081933B2/en not_active Expired - Fee Related
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