電磁式驅動單元的製作方法
2023-12-12 11:57:12
專利名稱：電磁式驅動單元的製作方法
技術領域：
本發明涉及電磁式驅動單元，尤其涉及適合在內置柱塞的內殼體的外側安裝螺線管組件的形式的電磁式驅動單元的密封構造。
背景技術：
一般，電磁式驅動單元構成為，通過對螺線管組件進行供電控制，來使柱塞在軸心方向上可動。在此，螺線管組件通常構成為，從外側利用外裝模對卷繞有線圈的狀態的繞線筒進行包覆，但若從繞線筒與外裝模未完全緊貼的位置浸入水，則有線圈產生短路、或由腐蝕使線圈斷線等不良情況產生的情況。為了防止這樣的不良情況的產生，以往，公知有如下構造，即、用外罩覆蓋螺線管組件，並且在外罩與螺線管組件之間的槽安裝0形環等密封部件，從而對外罩與螺線管組件的間隙進行密封。作為使用0形環的密封構造，例如，公知有專利文獻I所記載的技術。該專利文獻I所記載的技術構成為，成形線圈具備包括卷繞有線圈的繞線筒在內的內裝部件、覆蓋該內裝部件的外裝部件、以及收納這些部件的外罩，上述成形線圈中，形成有被內裝部件、外裝部件以及外罩這三個部件劃分的剖面呈三角形的凹槽，通過在該凹槽插入0形環來密封各部件間的間隙。根據這樣的密封構造，通過使0形環分別與上述的三個部件緊貼，能夠防止水的浸入。現有技術文獻專利文獻 專利文獻1:日本實公平4-3452號公報
發明內容
發明所要解決的課題然而，在專利文獻I中，由於是通過使0形環與上述三個部件緊貼來密封間隙的構造，所以因各部件的加工精度情況而導致凹槽的形狀產生偏差。因此，在專利文獻I所記載的技術中，留有不能得到所要求的密封性能的情況的課題。本發明是鑑於這樣的課題而完成的，其目的在於提供如下電磁式驅動單元，S卩、通過減少與密封部件緊貼的部件的件數，能夠發揮穩定的密封性能。並且，本發明的其它的目的還在於提供能夠減少加工工序而將製造成本抑制在低水平的電磁式驅動單元。用於解決課題的方法為了實現上述的目的，第一發明具備內置柱塞的內殼體；以包圍該內殼體的方式安裝且通過供電控制使上述柱塞在軸心方向上可動的螺線管組件；以及覆蓋該螺線管組件的外罩，上述內殼體具有在一端面側安裝被驅動裝置的凸緣部；以及設於該凸緣部的另一端面側且具有引導上述柱塞的可動動作的內周面的中空的軀幹部，上述螺線管組件具有繞線筒；卷繞於該繞線筒的線圈；以及從外側對卷繞有該線圈的狀態下的上述繞線筒進行包覆的外裝模，上述電磁式驅動單元的特徵在於，當將上述軀幹部插入上述繞線筒而在上述內殼體安裝上述螺線管組件時，在上述內殼體與上述螺線管組件之間，形成用於安裝環狀的第一密封部件(例如，O形環)的第一環狀空間，上述第一環狀空間是沿上述軀幹部的周圍形成的環狀的空間其被第一表面、第二表面、第三表面以及第四表面劃分，並且形成為如下的大致矩形形狀，即、當將上述第一密封部件的外徑設為ODl時，該空間的任意的截面滿足距離LAl <外徑ODl、並且距離LAl <距離LBl的關係，其中，上述第一表面是上述軀幹部的外周面中形成在上述凸緣部附近的面，上述第二表面是上述外裝模的表面中形成在從上述第一表面沿與上述軸心方向正交的方向僅隔開距離LAl的位置、且與上述第一表面對置的面，上述第三表面是形成在上述凸緣部的上述另一端面的面，上述第四表面是上述繞線筒的表面中形成在從上述第三表面沿上述軸心方向僅隔開距離LBl的位置、且與上述第三表面對置的面，在上述第一環狀空間安裝有上述第一密封部件的狀態下的上述第一環狀空間的截面中，上述第一表面以及上述第二表面分別與上述第一密封部件緊貼的位置形成在軸心方向上比上述第二表面與上述第四表面相交的交點(換言之，第二表面與第四表面的邊界的部分)靠近上述第三表面側。在第一發明中，由於是第一環狀空間中的第一表面與第二表面的距離LAl比第一密封部件的外徑ODl短的構成，所以若將第一密封部件安裝於第一環狀空間，則第一密封部件被第一表面和第二表面壓潰而變形，並在第一表面以及第二表面這兩個位置緊貼。另一方面，在第一發明中，由於是第一環狀空間中的第三表面與第四表面的距離LBl比第一表面與第二表面的距離LAl長的構成，從而第一密封部件不會以充分發揮密封效果的程度緊貼於第三表面和第四表面。換句話說，在第一發明中，通過使第一密封部件緊貼於第一表面以及第二表面這兩個面，來成為對內殼體與螺線管組件之間的間隙進行密封的構造。換言之，第一密封部件通過緊貼於形成有第一表面的內殼體和形成有第二表面的外裝模這兩個部件，來對內殼體與螺線管組件之間的間隙進行密封。在此，該第二表面與第四表面相`交的交點是繞線筒與外裝模相接的邊界的部分，從而若在繞線筒與外裝模之間產生間隙，則有水浸入該間隙的可能性。然而，在第一發明中，第一密封部件與第一表面以及第二表面緊貼的位置(參照圖5 Ca)的PT1、PT2)形成於在軸心方向上比第二表面與第四表面相交的交點(參照圖5(a)的PT3)靠近第三表面側(圖5 (a)中下側)，從而即使水從內殼體與螺線管組件之間的間隙浸入，水也不會浸入第一密封部件的內側。因而，能夠可靠地防止水從繞線筒與外裝模之間浸入使線圈短路的產生不良情況。這樣，根據第一發明，由於在兩個部件上形成密封面即可，從而能減少加工精度的偏差所引起的密封面的緊貼不良，使密封性能穩定。而且，根據第一發明，由於密封性能穩定，從而能抑制螺線管組件短路等不良情況的產生。另外，在上述構成的基礎上，第二發明的特徵在於，上述繞線筒具備圓筒形狀的繞線筒主體、和從該繞線筒主體的兩端向外側折彎的一對凸邊狀部件，並且，在上述一對凸邊狀部件，分別設有沿上述軸心方向朝相互離開的方向突出的突起部，上述外裝模構成為，以包入上述突起部的方式從外側包覆上述繞線筒。例如，在利用外裝模來對形成於沒有凹凸的平滑的外表面的繞線筒進行覆蓋的構成的情況下，萬一，若第一密封部件劣化等而使密封性能降低，水浸入繞線筒與外裝模的邊界，則有水保持原樣地在繞線筒與外裝模的邊界流動而到達線圈的可能性。然而，根據第二發明，由於是外裝模以包入繞線筒的設於凸邊狀部件的突起部的方式包覆繞線筒的構成，從而水為了到達線圈，必須越過該突起部。換句話說，對於第二發明而言，由於水抵達線圈為止的距離長，從而水難以浸入至線圈。因而，第二發明的防水性更加優異。另外，在上述構成的基礎上，第三發明的特徵在於，上述凸緣部的上述另一端面具有環狀支撐面和環狀階梯面，上述環狀支撐面沿上述軀幹部的周圍形成為圓環狀、且支撐上述外裝模，上述環狀階梯面以從該環狀支撐面連續的方式形成為圓環狀、且位於比該環狀支撐面低一級的位置，上述第三表面形成於上述環狀支撐面，上述外罩構成為，在其端面與上述環狀階梯面抵接的狀態下，覆蓋上述螺線管組件。
根據第三發明，外罩的端面與位於比環狀支撐面低一級的位置的環狀階梯面抵接。因而，萬一，在外罩的端面與環狀階梯面之間產生間隙，水從該間隙浸入，由於供第一密封部件安裝的第一環狀空間位於比該環狀階梯面高一級的位置，從而水也難以抵達第一環狀空間。換句話說，根據第三發明，由於成為水難以進入供第一密封部件安裝的位置的構造，從而進一步提聞防水性。另外，在上述構成的基礎上，第四發明的特徵在於，上述外罩具有圓筒形狀的外罩主體、和堵住該外罩主體的一端的蓋部件，並且在上述蓋部件設置供上述軀幹部貫通的開口，當使用上述外罩覆蓋安裝於上述內殼體的上述螺線管組件時，上述軀幹部的前端部從上述開口露出，且在上述外罩、上述螺線管組件以及上述內殼體之間，形成用於安裝環狀的第二密封部件(例如，0形環)的第二環狀空間，上述第二環狀空間是沿上述軀幹部的周圍形成的環狀的空間，其被第五表面、第六表面、第七表面以及第八表面劃分，並且形成為如下的大致矩形形狀，即、當將上述第二密封部件的外徑設為0D2時，該空間的任意的截面滿足距離LA2 <外徑0D2、並且距離LA2 <距離LB2的關係，其中，上述第五表面是上述軀幹部的外周面中形成在與上述凸緣部相反的一側的端部的面，上述第六表面是上述外裝模的表面中形成在從上述第五表面沿與上述軸心方向正交的方向僅隔開距離LA2的位置、且與上述第五表面對置的面，上述第七表面是在上述蓋部件的背面形成的面，上述第八表面是上述繞線筒的表面中形成在從上述第七表面沿上述軸心方向隔開距離LB2的位置形成、且與上述第七表面對置的面，在上述第二環狀空間安裝有上述第二密封部件的狀態下的上述第二環狀空間的截面中，上述第五表面以及上述第六表面分別與上述第二密封部件緊貼的位置形成在上述軸心方向上比上述第六表面與上述第八表面相交的交點(換言之，第六表面與第八表面的邊界的部分)靠近上述第七表面側。在第四發明中，由於是第二環狀空間中的第五表面與第六表面的距離LA2比第二密封部件的外徑0D2短的構成，從而若將第二密封部件安裝於第二環狀空間，則第二密封部件被第五表面和第六表面壓潰而變形，並且在第五表面以及第六表面兩個位置緊貼。另一方面，在第四發明中，由於是第二環狀空間中的第七表面與第八表面的距離LB2比第五表面與第六表面的距離LA2長的構成，從而第二密封部件不會以充分發揮密封效果的程度緊貼於第七表面和第八表面。換句話說，在第四發明中，通過使第二密封部件緊貼於第五表面以及第六表面這兩個面，來成為對內殼體與螺線管組件之間的間隙進行密封的構造。換言之，第二密封部件通過緊貼於形成有第五表面的內殼體和形成有第六表面的外裝模這兩個部件，來對內殼體與螺線管組件之間的間隙進行密封。在此，該第六表面與第八表面相交的交點是繞線筒與外裝模相接的邊界的部分，從而若在繞線筒與外裝模之間產生間隙，則有水浸入該間隙的可能性。然而，在第四發明中，第二密封部件與第五表面以及第六表面緊貼的位置(參照圖5 (b)的PT4、PT5)形成在軸心方向上比第六表面與第八表面相交的交點(參照圖5 (b)的PT6)靠近第七表面側(圖
5(b)中上側)，從而即使水從內殼體與螺線管組件之間的間隙浸入，水也不會浸入第二密封部件的內側。因而，能夠可靠地防止水從繞線筒與外裝模之間浸入使線圈短路的不良情況。這樣，根據第四發明，由於在兩個部件上形成密封面即可，從而能減少加工精度的偏差所引起的密封面的緊貼不良，使密封性能穩定。而且，根據第四發明，由於密封性能穩定，從而能抑制螺線管組件短路等不良情況的產生。另外，在上述構成的基礎上，第五發明的特徵在於，上述內殼體具有定子、磁軛以及圓筒狀部件，上述定子由磁性體材料構成，上述磁軛與該定子配置在同軸上、且由磁性體材料構成，上述圓筒狀部件由非磁性體材料構成、配置在上述定子與上述磁軛之間的位置且與上述定子在同軸上、並且一體地連接上述定子和上述磁軛，上述定子具備上述凸緣部、和從該凸緣部的上述另一端面沿上述軸心方向突出的固定鐵芯，上述軀幹部包括上述固定鐵芯、上述磁軛以及上述圓筒狀部件而構成，並且，在上述磁軛形成對上述柱塞的可動動作進行引導的上述內周面，在上述磁軛的外周面中的上述定子側的端部，形成低一級的第一階梯部，上述固定鐵芯具有與上述柱塞對置的基端面，在上述基端面，設置控制磁力的磁控制部，該磁控制部是沿軸向突出的圓環狀的部件，並且在上述固定鐵芯的外周面中的上述基端面側的端部，形成低一級的第二階梯部，上述圓筒狀部件形成為，一端側的內徑與上述第一階梯部的外徑大致相同，並且另一端側的內徑與上述第二階梯部的外徑大致相同，上述內殼體通過如下方式形成，即、在將上述圓筒狀部件的一端側嵌入於上述第一階梯部的狀態下用焊接來接合上述圓筒狀部件和上述磁軛，並在將上述圓筒狀部件的另一端側嵌入於上述第二階梯部的狀態下用焊接來接合上述圓筒狀部件和上述定子。根據第五發明，將圓筒狀部件的一端側從外側嵌入磁軛的第一階梯部，將圓筒狀部件的另一端側從外側嵌入定子的第二階`梯部，在該狀態下，若用焊接接合彼此的連接部，則能夠形成內殼體。換句話說，在焊接各部件後，不需要對內周面進行機械加工。因而，對於第五發明而言，能夠減少內殼體的加工工序，從而能夠減少製造成本。另外，在第五發明中，由於不需要對內殼體的內周面進行機械加工，從而不需要預先在內殼體設有用於插入工具機的刀尖的開口，且不需要在機械加工後堵住其開口即可。因此，不需要堵住開口的部件，從而能減少部件件數，進一步實現成本減少。除此之外，根據第五發明，由於不需要內殼體的內周面的機械加工，從而不會產生機械加工的精度所引起的內殼體的品質的偏差，而也有品質穩定的優點。此外，第五發明的圓筒狀部件的一端側的內徑與第一階梯部的外徑大致相同指的是，圓筒狀部件的一端側的內徑是能夠通過壓入等與第一階梯部嵌合的尺寸，同樣，圓筒狀部件的另一端側的內徑與第二階梯部的外徑大致相同指的是，圓筒狀部件的另一端側的內徑是能夠通過壓入等與第二階梯部嵌合的尺寸。此外，上述圓筒狀部件與上述定子的焊接線優選構成為，在從上述基端面向與構成上述磁控制部的上述圓環狀的部件突出的方向相反的方向隔開規定的距離(參照圖2的距離X)的位置形成。磁控制部是影響電磁式驅動單元的性能的重要的部分，從而必須避免由焊接的形變使磁控制部的同軸度、跳動精度降低、或者由焊接所引起的熱的影響使磁性變化的情況，根據這樣的構成，圓筒狀部件與定子的焊接線在從磁控制部離開的位置形成，從而磁控制部幾乎不會受到由焊接引起影響。因而，即使用焊接接合圓筒狀部件和定子，也能夠防止電磁式驅動單元的性能的降低。另外，優選構成為，上述圓筒狀部件和上述磁軛通過對焊接合，上述圓筒狀部件與上述定子通過搭焊接合。磁軛的內周面成為供柱塞滑動的滑動面，從而必須避免由焊接使滑動面變形，根據這樣的構成，圓筒狀部件與磁軛通過對焊接合，從而能夠防止磁軛的內周面、即柱塞的滑動面受到焊接的影響而變形。除此之外，在這樣的構成中，圓筒狀部件與定子通過搭焊接合，從而與通過對焊來接合的作業相比，焊接作業的管理不花費勞力時間即可，從而提高作業效率，且進一步實現內殼體的工期縮短以及成本減少。發明的效果根據本發明，由於成為內殼體和外裝模這兩個部件緊貼密封部件而對內殼體與螺線管組件之間的間隙進行密封的構造，從而與以往的三個部件緊貼密封部件的密封構造相t匕，能夠減少各部件的尺寸的偏差。因而，能發揮穩定的密封性能。除此之外，根據本發明，由於內殼體是僅將磁軛和定子分別嵌入圓筒狀部件而焊接的簡單的構成，從而與以往相t匕，能夠減少加工工序，進而能夠實現成本減少。
圖1是使用了本發明的實施方式例的電磁式驅動單元的電磁閥的縱剖視圖。圖2是放大了圖1所示的電磁式驅動單元的內殼體部分的縱剖視圖。圖3是放大了圖1所示的電磁式驅動單元的C部的部分放大剖視圖。
圖4是放大了圖1所示的電磁式驅動單元的D部的部分放大剖視圖。圖5是表示在圖1所示的環狀空間安裝有0形環的狀態的圖，圖5 (a)是表示在第一環狀空間安裝有0形環的狀態的圖，圖5 (b)是表示在第二環狀空間安裝有0形環的狀態的圖。
具體實施例方式以下，參照圖1 圖5，對本發明的實施方式例進行說明。如圖1所示，本發明的實施方式例的電磁式驅動單元DR通過一端側與作為被驅動裝置的方向控制閥單元SP連接，作為電磁閥SOV來使用。該電磁閥SOV是以電磁動作方式動作的3埠 2位置的方向控制閥，例如，能夠用於小型挖掘機的操作室幹涉防止/深度控制、液壓活塞 馬達的偏轉角控制、調節閥的滑閥/節流閥的控制、AT車的離合器組件、前進 後退切換離合器控制等。電磁式驅動單元DR具備由定子1、環(圓筒狀部件)5以及磁軛2形成的內殼體H，其中，定子I由磁性體材料構成，環5由非磁性體材料構成，磁軛2由磁性體材料構成。構成內殼體H的定子1、環5以及磁軛2相互配置於同軸上。另外，在內殼體H,以包圍其外周面的方式安裝有螺線管組件SA，並且在內殼體H的內部收容有柱塞3。而且，通過從構成螺線管組件SA的插座14進行供電,柱塞3 —邊被內殼體H的內周面引導一邊在軸心方向(圖1的上下方向)上可動。定子I構成為，在一端面具有供方向控制閥單元SP安裝的安裝部If的圓盤狀的凸緣部Ia和從該凸緣部Ia的另一端面在軸心方向上突出地形成的圓柱狀的固定鐵芯Ib成為一體，並設有沿軸心貫通凸緣部Ia和固定鐵芯Ib的貫通孔lc。固定鐵芯Ib構成內殼體H的軀幹部的一部分，其端面成為與柱塞3的一個端面3c相對的基端面Id。在該基端面Id,設有用於控制磁力的磁控制部le。該磁控制部Ie由從基端面Id的周邊部在軸心方向上突出的圓環狀的部件構成，若對其形狀進行詳細說明，則如圖1所示構成為，其外徑隨著從基端面Id趨向前端(圖1的上方)而漸漸變小，其內徑沿固定鐵芯Ib的軸心方向恆定，形成為在前端形成有俯視時寬度窄的圓環狀的平坦的面。換言之，本實施方式的磁控制部Ie構成為如下中空的圓錐臺形狀，即、使實心的圓錐臺形狀的部件沿軸心方向貫通比其上表面的外徑稍小的直徑的孔。另外,在構成定子I的固定鐵芯Ib的外周面中的基端面Id側的端部,形成有低一級的第二階梯部Ig (參照圖2)。該第二階梯部Ig是供環5嵌入的部分，以與磁控制部Ie的外周面連續的方式進行設置。此外，在貫通孔lc，從固定鐵芯Ib的基端面Id側嵌入有擋塊10。該擋塊10用於以不使柱塞3與固定鐵芯Ib的基端面Id完全接觸的方式限制可動範圍。另外，如圖2所示，凸緣部Ia的另一端面具有沿固定鐵芯Ib的周圍形成為圓環狀的環狀支撐面PL1、和從該環狀支撐面PLl連續而形成為圓環狀的環狀階梯面PL2。如圖3所示，環狀支撐面PLl是 支撐外裝模9的面，並且，其一部分成為對用於安裝0形環(第一密封部件)11的第一環狀空間50a進行劃分的第三表面SF3，對此以下進行詳細說明。另一方面，如圖3所示，環狀階梯面PL2在比環狀支撐面PLl更低一級的位置形成，而成為供外罩6的端面6d抵接的面。接下來，柱塞3構成為，在由磁性體材料構成的圓筒狀的部件的外周面，覆蓋有由均勻的厚度的非磁性體材料構成的樹脂層3e。該樹脂層3e例如由尼龍系樹脂構成，考慮樹脂層3e的耐久性、與磁軛2的內周面的滑動阻力，而使在0. 03mm 0. 2mm的範圍內。另夕卜，在柱塞3設有沿軸心方向貫通的貫通孔3a，在該貫通孔3a壓入棒狀的銷4，從而使柱塞3和銷4形成為一體。而且，隨著柱塞3沿軸心方向的移動，銷4也沿軸心方向移動，由於銷4按壓後述的滑閥23，從而使滑閥23在軸心方向上可動。此外，柱塞3的一個端面3c是與設有磁控制部Ie的基端面Id相對的面，另一個端面3d是與以下說明的磁軛2的底部2a相對的面。另外，符號3b是在從軸心沿徑向離開的位置以沿軸心方向的方式設置的貫通孔3b。該貫通孔3b成為供從方向控制閥單元SP側供給的油流動的流路，對此以下進行詳細說明。接下來，磁軛2具備成為磁路的底部2a、和從該底部2a沿軸心方向延伸的長筒部2b而構成。長筒部2b的內周面成為與柱塞3的外周面滑動接觸的滑動接觸面，柱塞3被該長筒部2b的內周面引導而在軸心方向上可動。另一方面，在磁軛2的外周面中的定子I側的端部、即長筒部2b的前端側的端部，形成有低一級的第一階梯部2e (參照圖2)，在該第一階梯部2e嵌入有環5。另外，在磁軛2的底部2a，沿軸心方向設有貫通孔2c，在該貫通孔2c的內部形成有內螺紋2d。在該貫通孔2c，插入有以下說明的螺釘15。該螺釘15是具備具有外螺紋15c的頭部15d、和形成有外螺紋15a且外徑比頭部15d的外徑小的軸部15b而構成的部件。螺釘15在插入於貫通孔2c的狀態下，其前端通過彈簧17按壓柱塞3的端面3d。該按壓力能夠通過使螺釘15正反轉來調整。換句話說，該螺釘15設為用於進行滑閥23的操作力調節。此外，螺母18是用於防止螺釘15的鬆動的鎖定用的螺母，在內周面形成有與外螺紋15c相同的尺寸的內螺紋18a。另外，O形環16用於防止內殼體H內的油向外部洩露。此外，本實施方式的固定鐵芯lb、磁軛2以及環5相當於本發明的內殼體的軀幹部，本實施方式的凸緣部Ia相當於本發明的內殼體的凸緣部。接下來，螺線管組件SA以包圍內殼體H的外側的方式設置，其構成為具備繞線筒7 ;卷繞於該繞線筒7的線圈8 ;外嵌於繞線筒7而覆蓋線圈8的外裝模9 ;與線圈7電連接的端子13 ;以及供凹插頭(未圖示)插入的插座14。而且，通過在插座14插入凹插頭，來經由端子13而從外部向線圈8進行供電控制，從而柱塞3的端面3c相對於定子I的基端面Id接近尚開。繞線筒7具備圓筒形狀的繞線筒主體7a、以及從該繞線筒主體7a的兩端向外側折彎的一對凸邊狀部件7b、7c。而且，在凸邊狀部件7b，以向圖1的下方突出的方式設有突起部7d，在凸邊狀部件7c，以向圖1的上方突出的方式設有突起部7e。換句話說，這些突起部7d、7e沿軸心方向而相互向離開的方向突出。而且，外裝模9以包入(被覆)突起部7d、7e的方式從外側包入繞線筒7。因而，外裝模9與繞線筒7的凸邊狀部件7b、7c的邊界面利用突起部7d、7e而成為形成有凹凸的狀態。外罩6覆蓋該螺線管組件SA。外罩6構成為具備圓筒形狀的外罩主體6a ;以及堵住該外罩主體6a的一端的蓋部件6b。而且，在該蓋部件6b，設有供磁軛2的底部2a貫通的開口 6c。因此,若將外罩6安裝於內殼體H,則磁軛2的底部2a從蓋部件6b的開口 6c露出。這是因為，在將外罩6安裝於內殼體H之後，也能夠操作螺釘15。對於像這樣構成的電磁式驅動單元DR而言，具備用於防止水浸入螺線管組件SA的線圈8的密封構造。以下，對本實施方式的密封構造進行說明。在本實施方式中，在內殼體H安裝有螺線管組件SA的狀態下，在內殼體H的外周面與外裝模9之間形成有第一環狀空間50a以及第二環狀空間50b。`第一環狀空間50a是沿固定鐵芯Ib的周圍形成的環狀的空間，通過在該第一環狀空間50a安裝0形環(第一密封部件)11，來對內殼體H與螺線管組件SA之間的間隙進行密封。另外，第二環狀空間50b是沿磁軛2的底部2a的外周面形成的環狀的空間，通過在該第二環狀空間50b安裝0形環(第二密封部件)12，來對內殼體H與螺線管組件SA之間的間隙進行密封。如圖3所示，第一環狀空間50a是被四個表面SFl SF4劃分的剖面大致呈矩形狀的環狀空間。第一表面SFl是固定鐵芯Ib的外周面中的形成於凸緣部Ia附近的表面。第二表面SF2是外裝模9的表面中的在從第一表面SFl沿與軸心方向(圖3的上下方向)正交的方向(圖3的左右方向)隔開距離LAl的位置形成、且與第一表面SFl相對的表面。第三表面SF3是在凸緣部Ia的環狀支撐面PLl形成的表面。第四表面SF4是繞線筒7的凸邊狀部件7b的表面中的不與外裝模9緊貼的表面，其是在從第三表面SF3沿軸心方向隔開距離LBl的位置形成、且與第三表面SF3相對的表面。在此，對於該第一環狀空間50a而言，當將0形環11的剖面的外徑設為ODl時，該空間50a的任意的截面滿足距離LAl <外徑ODl <距離LBl的關係。而且，如圖5 Ca)所示，在0形環11安裝於第一環狀空間50a的狀態下，位置PTl是第一表面SFl與0形環11緊貼的位置，位置PT2是第二表面SF2與0形環11緊貼的位置PT2，位置PTl和及位置PT2形成為在軸心方向(圖5 Ca)中上下方向)上比第二表面SF2與第四表面SF4相交的交點PT3靠近第三表面SF3側。換句話說，外裝模9與繞線筒7的凸邊狀部件7b的邊界是交點PT3的位置，該交點PT3位於比O形環11與表面SF1、SF2緊貼的位置PTl以及PT2靠近內偵儀在軸心方向上比PTl以及PT2靠近第四表面SF4側，S卩、在圖5 Ca)中比PTl以及PT2靠近上側)的位置，因此外裝模9與繞線筒I的凸邊狀部件7b的邊界位於被O形環11密封的位置的內側。因而，萬一水從外罩6的端面6d與環狀階梯面PL2之間的間隙浸入，由於0形環11在PTl的位置與第一表面SFl緊貼、且在PT2的位置與第二表面SF2緊貼，從而通常不會有水浸入至外裝模9與繞線筒7的凸邊狀部件7b的邊界的部分、即PT3的位置的情況。並且，如圖3所示，由於在比環狀階梯面PL2高一級的位置有第一環狀空間50a，從而水難以從環狀階梯面PL2到達環狀支撐面PU。因而，在本實施方式的例子中，能夠可靠地防止水浸入至線圈8。除此之外，由於僅使外裝模9和內殼體H這兩個部件與0形環11緊貼來形成密封面，因此使密封性能穩定。另外，由於成為外裝模9包入突起部7d的構造，因此萬一 0形環11劣化而使密封性能降低，基本上水也難以越過突起部7d而向線圈8內浸入，所以基本上不會產生線圈8短路等不良情況。另一方面，如圖4所 不,第二環狀空間50b是被四個表面SF5 SF8劃分的截面大致呈矩形狀的環狀空間。第五表面SF5是在磁軛2的底部2a的端部形成的表面。第六表面SF6是外裝模9的表面中的在從第五表面SF5沿與軸心方向(圖4的上下方向)正交的方向(圖4的左右方向)隔開距離LA2的位置形成、且與第五表面SF5對置的表面。第七表面SF7是在蓋部件6b的背面形成的表面。第八表面是繞線筒7的凸邊狀部件7c的表面中的不與外裝模9緊貼的表面，其是在從第七表面SF7沿軸心方向隔開距離LB2的位置形成、且與第七表面SF7對置的表面。在此，對於該第二環狀空間50b而言，當將0形環12的截面的外徑設為0D2時，該空間50b的任意的截面滿足距離LA2 <外徑0D2 <距離LB2的關係。而且，如圖5 (b)所示，在0形環12安裝於第二環狀空間50b的狀態下，位置PT4是第五表面SF5與0形環12緊貼的位置，位置PT5是第六表面SF6與0形環12緊貼的位置，位置PT4和位置PT5形成為在軸心方向(圖5 (b)中上下方向)上比第六表面SF6與第八表面SF8相交的交點PT6靠近第七表面SF7側。換句話說，外裝模9與繞線筒7的凸邊狀部件7c的邊界是交點PT6的位置，該交點PT6位於比0形環12與表面SF5、SF6緊貼的位置PT4以及PT5靠近內側(在軸心方向上比PT4以及PT5靠近第八表面SF8側，S卩、在圖5 (b)中比PT4以及PT5靠近下偵D的位置，因此外裝模9與繞線筒I的凸邊狀部件7c的邊界位於被0形環12密封的位置的內側。因而，萬一，水從外罩6的開口 6c與磁軛2的底部2a之間的間隙浸入，由於0形環12在PT4的位置與第五表面SF5緊貼、且在PT5的位置與第六表面SF6緊貼，因此通常不會有水浸入至外裝模9與繞線筒7的凸邊狀部件7c的邊界的部分、即PT6的位置的情況。因而，在本實施方式的例子中，能夠防止水浸入至線圈8。除此之外，由於僅使外裝模9和內殼體H這兩個部件與0形環12緊貼來形成密封面，因此使密封性能穩定。另外，由於成為外裝模9包入突起部7e的構造，因此萬一 0形環12劣化而使密封性能降低，基本上水也難以越過突起部7e而向線圈8內浸入，所以基本上不會產生線圈8短路等不良情況。此外，在圖3以及圖4中，為便於說明，分別省略了 O形環11、12的圖示。接下來，對內殼體H的製造方法進行說明。首先，在內置柱塞3的狀態下，在磁軛2的第一階梯部2e嵌入環5的一端側，並且，在定子I的第二階梯部Ig嵌入環5的另一端偵牝從而進行組裝內殼體H的第一工序的作業。當對該第一工序的作業內容進行具體說明時，首先，在定子I的貫通孔Ic從基端面Id側壓入擋塊10，接著，壓入至環5的端面抵接在定子I的第二階梯部Ig為止。在該狀態下，一邊將壓入有銷4的柱塞3插入定子I的貫通孔Ic 一邊將柱塞3安裝於定子I。接下來，壓入至磁軛2的第一階梯部2e的端面抵接在環5為止。從而,柱塞3內置於內殼體H。接著該第一工序，進行用對焊來接合環5的一端側的端面與磁軛2的第一階梯部2e的對接部的第二工序的作業。對該第二工序的作業內容進行具體說明，首先，夾住磁軛2的底部2a側的端面附近，進行為了焊接磁軛2和環5的預先檢查，即、環5是否沒有相對磁軛2傾斜嵌入、磁軛2的第一階梯部2e與環5的端面的抵接部的間隙是否均勻等。接著，利用雷射焊接遍及整周地接合磁軛2的第一階梯部2e與環5的端面的對接部(圖2的A部)。接著該第二工序，進行用搭焊來接合環5的另一端側與定子I的第二階梯部Ig的第三工序的作業。對該第三工序的作業內容進行具體說明，進行為了焊接定子I和環5的預先檢查，即、定子I是否沒有以相對於磁軛2傾斜的狀態嵌入環5、定子I的第二階梯部Ig與環5的端面的抵接部的間隙是否均勻等。接著，利用雷射焊接遍及整周地接合環5與定子I的第二階梯部Ig的重合的部分。此外，對於焊接的工序的品質管理而言，第二工序比第三工序更嚴格。在此，焊接線在如下位置形成，即、在從定子I的基端面Id向與構成磁控制部Ie的圓環狀的部件突出的方向(圖2的上方)相反的方向(圖2的下方)隔開規定的距離X的位置(圖2的B位置)。這樣，進行第一 第三工序的作業，完成內殼體H。在像這樣構成的電磁式`驅動單元DR，相對於電磁式驅動單元DR同軸上安裝有方向控制閥單元SP。該方向控制閥單元SP構成為具備套筒狀的閥外殼30和在其內部同軸上設置的滑閥23。在閥外殼30，設有與液壓泵(未圖示)連接的供給口 31、與促動器(未圖示)連接的輸出口 32、以及與罐(未圖示)連接的排放口 33。另一方面，滑閥23以一端側與電磁式驅動單元DR的銷4抵接的方式安裝，隨著銷4沿軸心方向的移動，滑閥23沿軸心方向移動。此外，在該滑閥23，卷繞有彈簧24。彈簧24的其一端卡定於閥外殼30的內壁，另一端與嵌入於滑閥23的圓環狀的墊片25抵接。因而，由於彈簧24的作用力，滑閥23以總是被按壓於定子I側(圖1的上方)的狀態收容在閥外殼30內。並且，在滑閥23的外周面，設有兩個擋圈部36、37。在擋圈36與作為閥外殼30的內周面的一部分的密封面34接觸的狀態下，供給口 31和輸出口 32封閉，但滑閥23在軸心方向上可動，從而當擋圈36與密封面34成為不接觸的狀態時，供給口 31和輸出口 32連通，從液壓泵向供給口 31供給的液壓油在閥外殼30與滑閥23之間的空間流動，從輸出口32流出被導向促動器。在擋圈37與作為閥外殼30的內周面的一部分的密封面35接觸的狀態下，輸出口32和排放口 33封閉，但滑閥23在軸心方向上可動，從而在擋圈37與密封面35成為不接觸的狀態的情況下，輸出口 32和排放口 33連通，因此供給至促動器的液壓油在閥外殼30與滑閥23之間的空間流動，從排放口 33返回罐。另外，在本實施方式中，沿滑閥23的軸心設有流路38。該流路38與形成於滑閥23的外周面的入口 39以及出口 40連通。罐內的油從排放口 33被導向入口 39，通過流路38從出口 40流出，保持原樣地從定子I的凸緣部Ia的端面通過貫通孔Ic被導向電磁式驅動單元DR的內殼體H的內部。而且，被導向內殼體H內部的油通過柱塞3的貫通孔3b，向柱塞3與磁軛2的底部2a之間的空間流動。這樣，罐內的油通過方向控制閥單元SP的滑閥23的內部，被導向電磁式驅動單元DR的內殼體H的內部，從而使內殼體H浸在油中。當然，閥外殼30與定子I的安裝部If的連接部以不漏油的方式被密封，這是不言而喻的。此外，閥外殼30被包括分別與三個口 31、32、33連接的流路的外罩(未圖示)包圍，這些流路間被外嵌於閥外殼30的0形環21、22隔離。接著，對由電磁式驅動單元DR和方向控制閥單元SP構成的電磁閥SOV的動作進行說明。當使電磁閥SOV動作時，首先，將電磁閥SOV連接於電源。該電源可以是直流電源也可以是交流電源，例如，作為直流電源可以使用DC12V、DC24V，作為交流電源可以使用AC100V (50/60Hz)、AC200V。在不向線圈8供電的初始狀態下，如圖1所示，滑閥23被彈簧24施力而朝向定子I偵彳，因此成為供給口 31和輸出口 32連通、輸出口 32和排放口 33封閉的狀態。
若從電源經由端子13向線圈8供電，則由線圈8產生磁場(勵磁力)，柱塞3以與其電流量對應的吸引力吸引固定鐵芯lb。此時，對於柱塞3而言，一邊使形成於其外周面的樹脂層3e與長筒部2b的內周面滑動接觸，一邊朝向固定鐵芯16移位。該柱塞3的位移量經由壓入於柱塞3的銷4而傳遞至滑閥23，使滑閥23向圖1的下方移動。這樣，供給口 31和輸出口 32通過擋圈36與密封面34接觸而被封閉，且輸出口 32和排放口 33連通。而且，在停止向線圈8供電的情況下，由線圈8引起的磁場消失，且由於彈簧24的拉伸力，使滑閥23向圖1的上方移動，從而返回初始狀態。這樣，當不對線圈8供電時，來自液壓泵的液壓油從供給口 31開始在閥外殼30內流動，經由輸出口 32向促動器供給。另一方面，當向線圈8供電時，供給至促動器的液壓油從輸出口 32開始在閥外殼30內流動，經由排放口 33向罐排出。如上所述，根據本實施方式，由於是在外裝模9和內殼體H這兩個部件緊貼0形環
11、12的密封構造，所以與在三個部件緊貼0形環的密封構造相比，0形環的緊貼面的尺寸的偏差少。因而，能發揮穩定的密封性能。並且，當製作內殼體H時，僅用焊接接合定子1、環5以及磁軛2即可，不需要在焊接後對內殼體H的內周面進行機械加工。因而，能夠減少加工工序，從而能夠以低成本、且在短交期內製作內殼體。並且，由於用對焊來接合磁軛2和環5，能抑制磁軛2的焊接引起的變形等，從而良好地保證柱塞3的可動動作。另外，根據本實施方式，由於用搭焊來接合定子I和環5，所以能夠減少焊接所需要的勞力時間，從而對成本減少也有較大的幫助。並且，搭焊的焊接線在從基端面Id開始與磁控制部Ie離開距離X的位置形成，因此也沒有磁控制部Id由於搭焊引起的熱影響而磁性產生變化的擔憂。除此之外，由於是在對環5和磁軛2進行對焊的第二工序後、進行對環5和定子I進行搭焊的第三工序的製造方法，因此能夠抑制焊接品質的偏差，並且能夠簡化焊接工序的管理。
此外，在上述的實施方式例中，形成為外裝模9包入突起部7d、7e的構造，但也能夠採用不設置突起部7d、7e的繞線筒7的構造。換句話說，也可以構成為，外裝模9包入沒有突起部7d、7e的繞線筒7的外表面。根據這樣的構成，也能夠使外裝模9以及內殼體H這兩個部件分別與0形環緊貼，從而能夠對內殼體H與螺線管組件SA的間隙進行密封，因此能夠與上述的實施方式例相同地發揮穩定的密封性能。另外，也可以是設有多個突起部7d、7e的構成。根據這樣的構成，進一步阻礙水向線圈8內的浸入，從而提高密封性能。另外，在上述的實施方式例中，對於第一環狀空間50a而言，當將0形環11的外徑設為ODl時，該空間50a的任意的截面滿足距離LAl <外徑ODl <距離LBl的關係，但也可以是第一環狀空間50a的任意的截面滿足「距離LAl <外徑ODl ≤距離LB1」的關係的構成，或者，也可以是滿足「距離LAl <距離LBl≤外徑0D1」的關係的構成。另外，同樣，對於第二環狀空間50b而言，當將0形環12的外徑設為0D2時，可以是該空間50b的任意的截面滿足「距離LA2 <外徑0D2 ≤距離LB2」的關係的構成，或者，也可以是滿足「距離LA2<距離LB2≤外徑0D2」的關係的構成。符號的說明1—定子，1a一凸緣部，1b—固定鐵芯(軀幹部)，1d一基端面，1e—磁控制部，1g一第二階梯部，2—磁軛(軀幹部)，2e—第一階梯部，3—柱塞，5—環(圓筒狀部件)(軀幹部)，
6一外罩,6a—外罩主體,6b一蓋部件,6c一開口，6d—端面,7—繞線筒,7a—繞線筒主體，7b、7c —凸邊狀部件，7d、7e—突起部，8—線圈，9 一外裝模，11 一 0形環(第一密封部件)，12 — 0形環(第二密封部件)，50a—第一環狀空間，50b—第二環狀空間，SFl SF8—第一表面 第八表面，PLl—環狀支撐面，PL2—環狀階梯面，H—內殼體，SA—螺線管組件，DR—電磁式驅動單元，SP—方向控制閥單元(被驅動裝置)，SOV—電磁閥。
權利要求
1.一種電磁式驅動單兀,其具備內置柱塞的內殼體；以包圍該內殼體的方式安裝且通過供電控制使所述柱塞在軸心方向上可動的螺線管組件；以及覆蓋該螺線管組件的外罩，所述內殼體具有在一端面側安裝被驅動裝置的凸緣部；以及設於該凸緣部的另一端面側且具有引導所述柱塞的可動動作的內周面的中空的軀幹部，所述螺線管組件具有繞線筒；卷繞於該繞線筒的線圈；以及從外側對卷繞有該線圈的狀態下的所述繞線筒進行包覆的外裝模， 所述電磁式驅動單元的特徵在於， 當將所述軀幹部插入所述繞線筒而在所述內殼體安裝所述螺線管組件時，在所述內殼體與所述螺線管組件之間，形成用於安裝環狀的第一密封部件的第一環狀空間， 所述第一環狀空間是沿所述軀幹部的周圍形成的環狀的空間，其被第一表面、第二表面、第三表面以及第四表面劃分，並且形成為如下的大致矩形形狀，即、當將所述第一密封部件的外徑設為ODl時，該空間的任意的截面滿足距離LAl <外徑ODl、並且距離LAl <距離LBl的關係，其中，所述第一表面是所述軀幹部的外周面中形成在所述凸緣部附近的面，所述第二表面是所述外裝模的表面中形成在從所述第一表面沿與所述軸心方向正交的方向僅隔開距離LAl的位置、且與所述第一表面對置的面，所述第三表面是形成在所述凸緣部的所述另一端面的面，所述第四表面是所述繞線筒的表面中形成在從所述第三表面沿所述軸心方向僅隔開距離LBl的位置、且與所述第三表面對置的面， 在所述第一環狀空間安裝有所述第一密封部件的狀態下的所述第一環狀空間的截面中，所述第一表面以及所述第二表面分別與所述第一密封部件緊貼的位置形成於在所述軸心方向上比所述第二表面與所述第四表面相交的交點靠近所述第三表面側。
2.根據權利要求1所述的電磁式驅動單元，其特徵在於， 所述繞線筒具備圓筒形狀的繞線筒主體、和從該繞線筒主體的兩端向外側折彎的一對凸邊狀部件，並且，在所述一對凸邊狀部件分別設有沿所述軸心方向朝相互離開的方向突出的突起部， 所述外裝模構成為，以包入所述突起部的方式從外側包覆所述繞線筒。
3.根據權利要求1或2所述的電磁式驅動單元，其特徵在於， 所述凸緣部的所述另一端面具有環狀支撐面和環狀階梯面，所述環狀支撐面沿所述軀幹部的周圍形成為圓環狀、且支撐所述外裝模，所述環狀階梯面以從該環狀支撐面連續的方式形成為圓環狀、且位於比該環狀支撐面低一級的位置， 所述第三表面形成於所述環狀支撐面， 所述外罩構成為，在其端面與所述環狀階梯面抵接的狀態下，覆蓋所述螺線管組件。
4.根據權利要求1 3中任一項所述的電磁式驅動單元，其特徵在於， 所述外罩具有圓筒形狀的外罩主體、和堵住該外罩主體的一端的蓋部件，並且在所述蓋部件設置供所述軀幹部貫通的開口， 當使用所述外罩覆蓋安裝於所述內殼體的所述螺線管組件時，所述軀幹部的前端部從所述開口露出，且在所述外罩、所述螺線管組件以及所述內殼體之間，形成用於安裝環狀的第二密封部件的第二環狀空間， 所述第二環狀空間是沿所述軀幹部的周圍形成的環狀的空間，其被第五表面、第六表面、第七表面以及第八表面劃分，並且形成為如下的大致矩形形狀，即、當將所述第二密封部件的外徑設為0D2時，該空間的任意的截面滿足距離LA2 <外徑0D2、並且距離LA2 <距離LB2的關係，其中，所述第五表面是所述軀幹部的外周面中形成在與所述凸緣部相反的一側的端部的面，所述第六表面是所述外裝模的表面中形成在從所述第五表面沿與所述軸心方向正交的方向僅隔開距離LA2的位置、且與所述第五表面對置的面，所述第七表面是在所述蓋部件的背面形成的面，所述第八表面是所述繞線筒的表面中形成在從所述第七表面沿所述軸心方向僅隔開距離LB2的位置、且與所述第七表面對置的面， 在所述第二環狀空間安裝有所述第二密封部件的狀態下的所述第二環狀空間的截面中，所述第五表面以及所述第六表面分別與所述第二密封部件緊貼的位置形成在所述軸心方向上比所述第六表面與所述第八表面相交的交點靠近所述第七表面側。
5.根據權利要求1 4中任一項所述的電磁式驅動單元，其特徵在於， 所述內殼體具有定子、磁軛以及圓筒狀部件，所述定子由磁性體材料構成，所述磁軛與該定子配置在同軸上、且由磁性體材料構成，所述圓筒狀部件由非磁性體材料構成、配置在所述定子與所述磁軛之間的位置且與所述定子在同軸上、並且一體地連接所述定子和所述磁軛， 所述定子具備所述凸緣部、和從該凸緣部的所述另一端面沿所述軸心方向突出的固定鐵芯， 所述軀幹部包括所述固定鐵芯、所述磁軛以及所述圓筒狀部件而構成，並且，在所述磁軛形成對所述柱塞的可動動作進行引導的所述內周面， 在所述磁軛的外周面中的所述定子側的端部，形成低一級的第一階梯部， 所述固定鐵芯具有與所述柱塞對置的基端面，在所述基端面設置控制磁力的磁控制部，該磁控制部是沿軸向突出的圓環狀的部件，並且在所述固定鐵芯的外周面中的所述基端面側的端部，形成低一級的第二階梯部， 所述圓筒狀部件形成為，一端側的內徑與所述第一階梯部的外徑大致相同，並且另一端側的內徑與所述第二階梯部的外徑大致相同， 所述內殼體通過如下方式形成，即、在將所述圓筒狀部件的一端側嵌入於所述第一階梯部的狀態下用焊接來接合所述圓筒狀部件和所述磁軛，並在將所述圓筒狀部件的另一端側嵌入於所述第二階梯部的狀態下用焊接來接合所述圓筒狀部件和所述定子。
全文摘要
本發明提供能夠發揮穩定的密封性能的電磁式驅動單元。本發明的電磁式驅動單元具備內置柱塞(3)的內殼體(H)、使柱塞沿軸心方向可動的螺線管組件(SA)、以及覆蓋該螺線管組件的外罩(6)。在內殼體與螺線管組件之間，形成用於安裝環狀的第一密封部件(11)的第一環狀空間(50a)。該第一環狀空間(50a)形成為如下的大致矩形形狀，即、當將第一密封部件的外徑設為OD1時，該空間的任意的截面滿足距離LA1＜外徑OD1＜距離LB1的關係，第一表面(SF1)以及第二表面(SF2)分別與第一密封部件緊貼的位置形成在軸心方向上比第二表面(SF2)與第四表面(SF4)相交的交點靠近第三表面(SF3)側。
文檔編號H01F7/126GK103069513SQ201180038800
公開日2013年4月24日 申請日期2011年7月28日 優先權日2010年8月6日
發明者平野櫻子, 吉本光宏, 伊東英明, 高尾昌希 申請人:日立建機株式會社