DE112015000300B4

DE112015000300B4 - Elektromagnetische Antriebsvorrichtung und Verfahren zum Herstellen einer elektromagnetischen Antriebsvorrichtung

Info

Publication number: DE112015000300B4
Application number: DE112015000300.2T
Authority: DE
Inventors: Keiichiro Irie; Tomoyuki Tanaka
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2014-01-29
Filing date: 2015-01-22
Publication date: 2021-05-12
Anticipated expiration: 2035-01-23
Also published as: US20160329143A1; US9601252B2; CN105917423A; CN105917423B; JP6132035B2; WO2015115298A1; DE112015000300T5; JPWO2015115298A1

Abstract

Elektromagnetische Antriebsvorrichtung (1) mit einem Kern (10), der einen Kernkörperabschnitt (16) hat, der sich in einer axialen Richtung (L) erstreckt, einem Spulenkörper (20), der einen rohrartigen Spulenkörperabschnitt (21) hat, der sich in der axialen Richtung (L) erstreckt, wobei der Spulenkörperabschnitt (21) an einer Außenseite des Kernkörperabschnittes (16) in einer radialen Richtung (R) über den gesamten Bereich des Kernkörperabschnittes (16) in einer Umfangsrichtung angeordnet ist, einer Wicklung (3), die um eine Außenumfangsfläche des Spulenkörperabschnittes (21) gewickelt ist, einem Abdeckabschnitt (30), der die Wicklung (3) von der Außenseite in der radialen Richtung (R) über den gesamten Bereich des Spulenkörperabschnittes (21) in der axialen Richtung (L) und der Umfangsrichtung bedeckt, und einem Verbindungsabschnitt (40), in dem ein Energiezuführanschluss (3a) der Wicklung (3) untergebracht ist,wobei der Kernkörperabschnitt (16) einen ersten Körperabschnitt (11) und einen zweiten Körperabschnitt (12) aufweist, die in der axialen Richtung (L) miteinander gekuppelt sind,wobei der erste Körperabschnitt (11) in einer rohrartigen Form ausgebildet ist, die sich in der axialen Richtung (L) erstreckt, und ein Raum, der von einer Innenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes (11) umgeben ist, einen Unterbringungsraum (S) ausbildet für ein Gleitelement (2), das in der axialen Richtung (L) entlang der Innenumfangsfläche gleitet,wobei der zweite Körperabschnitt (12) in einer rohrartigen Form ausgebildet ist, die sich in der axialen Richtung (L) erstreckt, und er eine Innenumfangsfläche hat, die einen kleineren Durchmesser als die Innenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes (11) hat, oder in einer Form einer massiven Säule ausgebildet ist, die sich in der axialen Richtung (L) erstreckt, unddie elektromagnetische Antriebsvorrichtung (1) eine Position des Gleitelementes (2) in dem Unterbringungsraum (S) in der axialen Richtung (L) gemäß einem zu der Wicklung (3) zugeführten Energiezustand steuert, wobei:der Abdeckabschnitt (30) und der Verbindungsabschnitt (40) einstückig aus einem Harz ausgebildet sind; undeine Außenumfangsfläche des zweiten Körperabschnittes (12) und eine Innenumfangsfläche des Spulenkörperabschnittes (21) miteinander in Kontakt stehen, und eine Außenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes (11) und eine Innenumfangsfläche eines Sollendabschnittes (21a), der ein Endabschnitt des Spulenkörperabschnittes (21) an einer Seite in einer Richtung von dem zweiten Körperabschnitt (12) zu dem ersten Körperabschnitt (11) in der axialen Richtung (L) ist, voneinander in zumindest einem Teilbereich in der Umfangsrichtung beabstandet sind.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektromagnetischen Antriebsvorrichtung mit einem Kern, der einen Kernkörperabschnitt hat, einem Spulenkörper, der einen röhrenartigen Spulenkörperabschnitt hat, der über dem gesamten Bereich in der Umfangsrichtung an der Außenseite des Kernkörperabschnittes in der radialen Richtung angeordnet ist, einer Wicklung, die um die Außenumfangsfläche des Spulenkörperabschnittes gewickelt ist, einem Abdeckabschnitt, der die Wicklung von der Außenseite in der radialen Richtung über den gesamten Bereich des Spulenkörperabschnittes in der axialen Richtung und der Umfangsrichtung bedeckt, und einem Verbindungsabschnitt, in dem ein Energiezuführanschluss der Wicklung untergebracht ist, wobei die elektromagnetische Antriebsvorrichtung die Position eines Gleitelementes in einem Gehäuseraum, der durch den Kernkörperabschnitt ausgebildet ist, in der axialen Richtung gemäß einem zu der Wicklung zugeführten Energiezustand steuert, und die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Verfahren zum Herstellen der elektromagnetischen Antriebsvorrichtung.
HINTERGRUND DES STANDES DER TECHNIK
Die elektromagnetische Antriebsvorrichtung und das Verfahren zum Herstellen der elektromagnetischen Antriebsvorrichtung, die in der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung JP 2001-332419 A (Patentdokument 1) beschrieben sind, sind als die vorstehend beschriebene elektromagnetische Antriebsvorrichtung und das Verfahren zum Herstellen der elektromagnetischen Antriebsvorrichtung bekannt. In der nachfolgenden Beschreibung im Abschnitt „HINTERGRUND DES STANDES DER TECHNIK“ sind die Namen und Bezugszeichen der in Patentdokument 1 verwendeten Elemente in Klammern zitiert. Patentdokument 1 beschreibt eine Technologie zum Ausbilden eines Abdeckabschnittes [Fixierabschnitt 25] durch Beschicken eines Harzes, wobei der Abdeckabschnitt eine Wicklung [Wicklung 21] von der Außenseite in der radialen Richtung mit einem Spulenkörperabschnitt [röhrenartiger Abschnitt eines Spulenkörpers 23] bedeckt, um die die Wicklung gewunden worden ist, die an der Außenseite eines Kernkörperabschnittes [röhrenartiger Abschnitt eines Statorkerns 13] in der radialen Richtung angeordnet ist. Beim Ausbilden des Abdeckabschnittes ist, wie dies in 3C von Patentdokument 1 gezeigt ist, die Innenumfangsfläche des Spulenkörperabschnittes so angeordnet, dass die Außenumfangsfläche des Kernkörperabschnittes über im Wesentlichen den gesamten Bereich in der axialen Richtung in Kontakt steht.
Zugehörige Dokumente des Standes der Technik
Patentdokumente

Patentdokument 1: veröffentlichte japanische Patentanmeldung JP 2001-332419 A (Absätze 0026 und 0027, 3, etc.)
Patentdokument 2: WO 2014/007230 A1
Patentdokument 3: WO 2013/064226 A2
Patentdokument 4: JP 2014-232768 A

Die WO 2014/007230 A1 offenbart einen elektromagnetischen Aktuator, bei dem eine Größenverringerung entsprechend dem Außendurchmesser einer Spulenwicklung erreicht werden kann, während die Abdichtungseigenschaft zwischen einem festen Kern und einem Spulenteil sichergestellt ist. An der Außenseite des Außenumfangs eines festen Kerns ist ein zylindrischer Teil eines sich bewegenden Kerns beweglich entlang seiner Achse angeordnet. Ein Spulenteil ist an der Außenseite des Außenumfangs des zylindrischen Teils angeordnet. Der feste Kern umfasst einen vorstehenden Teil, der aus einem Ende des zylindrischen Teils herausragt. Zwischen dem vorstehenden Teil und dem Spulenteil ist ein ringförmiges Dichtungselement so angeordnet, dass ein Spalt, der der Dicke des zylindrischen Teils entspricht, zwischen dem vorstehenden Teil und dem Spulenteil vorgesehen ist.
Die WO 2013/064226 A2 offenbart einen Solenoid. Der Solenoid hat einen Magnetkern. Der Solenoid umfasst außerdem ein Polstück, das im Wesentlichen koaxial zum Magnetkern positioniert ist. Es ist ferner ein überformtes Bauteil vorgesehen, das über mindestens einen Teil des Magnetkerns und mindestens einen Teil des Polstücks geformt ist.
Die JP 2014-232768 A offenbart einen Linearsolenoid. In dem Linearsolenoid ist ein unterer Teil eines Gehäuses aus einer ersten unteren Wand, die einem hinteren Ende einer Spule gegenüberliegt, und einer dünnen zweiten unteren Wand gebildet, die einem hinteren Ende eines beweglichen Kerns gegenüberliegt. Auf einer hinteren Endfläche des beweglichen Kerns ist ein Vorsprung ausgebildet, der an der zweiten Bodenwand anliegt und eine Inaktivierungsposition definiert. Während sich der bewegliche Kern in der Inaktivierungsposition befindet, wird ein Spalt zwischen der hinteren Endfläche des beweglichen Kerns und der zweiten Bodenwand erzeugt. Während sich der bewegliche Kern in der Inaktivierungsposition befindet, ist die zweite Bodenwand gegenüber der ersten Bodenwand so versetzt, dass die hintere Endfläche des beweglichen Kerns zur Rückseite einer Außenfläche der ersten Bodenwand gelangt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Durch die Erfindung zu lösendes Problem
In einer derartigen elektromagnetischen Antriebsvorrichtung ist im Allgemeinen ein Verbindungsabschnitt, in dem der Energiezuführanschluss der Wicklung untergebracht ist, in einem Teil in dem Bereich in der Umfangsrichtung ausgebildet, obgleich dies in Patentdokument 1 nicht deutlich aufgezeigt ist. Sowohl der Abdeckabschnitt als auch der Verbindungsabschnitt sind aus Harz ausgebildet, das ein Material ist, das eine elektrische Isolation aufzeigt. Daher ist es denkbar, den Abdeckabschnitt und den Verbindungsabschnitt aus einem Harz (beispielsweise durch ein Spritzformen) einstückig auszubilden. In dem Falle eines derartigen Aufbaus ist jedoch das Element, das aus einem Harz einstückig ausgebildet ist, nicht gleichförmig im Hinblick auf die Form in der Umfangsrichtung. Daher kann eine Kontraktionskraft, die dann erzeugt wird, wenn das Harz zum Aushärten abkühlt, in der Umfangsrichtung ungleichförmig sein, wodurch eine Versetzlast auf den Kernkörperabschnitt, der an der Innenseite des Abdeckabschnittes angeordnet ist, in der radialen Richtung aufgebracht werden kann. In Abhängigkeit von der Größe der Versetzlast kann der Kernkörperabschnitt, der eine Gleitfläche für das Gleitelement ausbildet, bis zu einem derartigen Grad verformt werden, dass das Leistungsvermögen der elektromagnetischen Antriebsvorrichtung verringert wird. In Patentdokument 1 wird ein derartiges Problem jedoch nicht genauer berücksichtigt.
Im Hinblick auf die vorstehend vorgetragene Darlegung ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Technologie zu schaffen, die ein Unterdrücken einer Verformung eines Kernkörperabschnittes in dem Fall ermöglicht, bei dem ein Abdeckabschnitt und ein Verbindungsabschnitt aus einem Harz einstückig ausgebildet werden.
Lösung des Problems
Die Aufgabe ist durch eine elektromagnetische Antriebsvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Ein Verfahren zum Herstellen einer elektromagnetischen Antriebsvorrichtung ist in Anspruch 7 aufgezeigt. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Im Hinblick auf die vorstehende Darlegung schafft die vorliegende Erfindung eine elektromagnetische Antriebsvorrichtung mit einem Kern, der einen Kernkörperabschnitt hat, der sich in einer axialen Richtung erstreckt, einem Spulenkörper, der einen rohrartigen Spulenkörperabschnitt hat, der sich in der axialen Richtung erstreckt, wobei der Spulenkörperabschnitt an einer Außenseite des Kernkörperabschnittes in einer radialen Richtung über den gesamten Bereich des Kernkörperabschnittes in einer Umfangsrichtung angeordnet ist, einer Wicklung, die um eine Außenumfangsfläche des Spulenkörperabschnittes gewickelt ist, einem Abdeckabschnitt, der die Wicklung von der Außenseite in der radialen Richtung über den gesamten Bereich des Spulenkörperabschnittes in der axialen Richtung und der Umfangsrichtung bedeckt, und einem Verbindungsabschnitt, in dem ein Energiezuführanschluss der Wicklung untergebracht ist, wobei der Kernkörperabschnitt einen ersten Körperabschnitt und einen zweiten Körperabschnitt aufweist, die in der axialen Richtung miteinander gekuppelt sind, wobei der erste Körperabschnitt in einer rohrartigen Form ausgebildet ist, die sich in der axialen Richtung erstreckt, und ein Raum, der von einer Innenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes umgeben ist, einen Unterbringungsraum ausbildet für ein Gleitelement, das in der axialen Richtung entlang der Innenumfangsfläche gleitet, wobei der zweite Körperabschnitt in einer rohrartigen Form ausgebildet ist, die sich in der axialen Richtung erstreckt, und er eine Innenumfangsfläche hat, die einen kleineren Durchmesser als die Innenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes hat, oder in einer Form einer massiven Säule ausgebildet ist, die sich in der axialen Richtung erstreckt, und die elektromagnetische Antriebsvorrichtung eine Position des Gleitelementes in dem Unterbringungsraum in der axialen Richtung gemäß einem zu der Wicklung zugeführten Energiezustand steuert, wobei: der Abdeckabschnitt und der Verbindungsabschnitt einstückig aus einem Harz ausgebildet sind; und eine Außenumfangsfläche des zweiten Körperabschnittes und eine Innenumfangsfläche des Spulenkörperabschnittes miteinander in Kontakt stehen, und eine Außenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes und eine Innenumfangsfläche eines Sollendabschnittes, der ein Endabschnitt des Spulenkörperabschnittes an einer Seite in einer Richtung von dem zweiten Körperabschnitt zu dem ersten Körperabschnitt in der axialen Richtung ist, voneinander in zumindest einem Teilbereich in der Umfangsrichtung beabstandet sind.
In dem vorstehend beschriebenen charakteristischen Aufbau sind der Abdeckabschnitt und der Verbindungsabschnitt aus einem Harz einstückig ausgebildet. Daher kann das Harz in der näheren Umgebung des Kupplungsabschnittes zwischen dem Abdeckabschnitt und dem Verbindungsabschnitt bei einer verzögerten Zeitspanne aushärten im Vergleich zu dem Harz in den anderen Teilen, während ein Harzformschritt (beispielsweise ein Spritzformschritt) ausgeführt wird. Dies ist so, weil das Harz in der näheren Umgebung des Kupplungsabschnittes bei einer geringeren Geschwindigkeit abkühlen kann aufgrund des Vorhandenseins einer großen Menge an Harz in der näheren Umgebung des Kupplungsabschnittes, eines begrenzten Wärmeableitungspfades durch das Formwerkzeug in der näheren Umgebung des Kupplungsabschnittes, etc. In dem Fall, bei dem das Harz in der näheren Umgebung des Kupplungsabschnittes bei einer verzögerten Zeitspanne in dieser Weise aushärtet, wird eine Kontraktionskraft in der Richtung, in der das Harz, das bereits ausgehärtet worden ist, zu dem Kupplungsabschnitt gezogen wird, dann aufgebracht, wenn das Harz in der näheren Umgebung des Kupplungsabschnittes aushärtet. Im Hinblick auf den ersten Körperabschnitt und den zweiten Körperabschnitt des Kernkörperabschnittes ist der zweite Körperabschnitt in einer röhrenartigen Form ausgebildet, die eine Innenumfangsfläche hat, die einen kleineren Durchmesser als die Innenumfangsfläche des röhrenartigen ersten Körperabschnittes aufweist, oder in einer massiven säulenartigen Form ausgebildet. Daher wird der erste Körperabschnitt, in dem der Unterbringungsraum für das Gleitelement ausgebildet ist, signifikant durch eine Versetzlast aufgrund der Kontraktionskraft im Vergleich zu dem zweiten Körperabschnitt beeinflusst.
Im Hinblick auf diesen Umstand sind in dem vorstehend beschriebenen charakteristischen Aufbau die Außenumfangsfläche des zweiten Körperabschnittes und die Innenumfangsfläche des Spulenkörperabschnittes miteinander in Kontakt, und die Außenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes und die Innenumfangsfläche des Sollendabschnittes des Spulenkörperabschnittes sind voneinander beabstandet in zumindest einem Teilbereich in der Umfangsrichtung. Folglich ist es möglich, eine Verformung des Kernkörperabschnittes zu unterdrücken, indem das Aufbringen einer Versetzlast aufgrund der Kontraktionskraft, die dann erzeugt wird, wenn das Harz aushärtet, auf den ersten Körperabschnitt unterdrückt wird, der mit Leichtigkeit verformbar ist im Vergleich zu dem zweiten Körperabschnitt, während der Harzformschritt ausgeführt wird. Das heißt bei dem vorstehend beschriebenen charakteristischen Aufbau ist es leicht, eine elektromagnetische Antriebskraft vorzusehen, bei der der Abdeckabschnitt und der Verbindungsabschnitt aus einem Harz einstückig ausgebildet sind und bei der eine Verformung des Kernkörperabschnittes unterdrückt wird. Bevorzugte Aspekte der vorliegenden Erfindung sind nachstehend beschrieben. Es sollte hierbei jedoch beachtet werden, dass der Umfang der vorliegenden Erfindung nicht anhand der nachstehend beschriebenen bevorzugten Aspekte beschränkt ist.
In einem Aspekt hat der erste Körperabschnitt vorzugsweise einen Magnetflussbegrenzungsabschnitt, der in einem Bereich vorgesehen ist, in dem der Spulenkörperabschnitt in der axialen Richtung angeordnet ist, wobei der Magnetflussbegrenzungsabschnitt einen Magnetfluss begrenzt, der durch den ersten Körperabschnitt in der axialen Richtung tritt; wobei eine Dicke des ersten Körperabschnittes an einem Ort, an dem der Magnetflussbegrenzungsabschnitt ausgebildet ist, geringer ist als eine Dicke der Teile des Kernkörperabschnittes, in der axialen Richtung an beiden Seiten des Magnetflussbegrenzungsabschnittes positioniert sind; und die Außenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes und die Innenumfangsfläche des Spulenkörperabschnittes voneinander im gesamten Bereich in der axialen Richtung an einer Seite beabstandet sind, die von dem zweiten Körperabschnitt in der axialen Richtung gesehen entgegengesetzt des Magnetflussbegrenzungsabschnittes ist.
Der vorstehend beschriebene Magnetflussbegrenzungsabschnitt soll eine magnetische Anzugskraft auf das Gleitelement aufbringen, indem eine Strömung eines Magnetflusses über das Gleitelement zwischen einem Teil des ersten Körperabschnittes an der Seite, die von dem Magnetflussbegrenzungsabschnitt von dem zweiten Körperabschnitt in der axialen Richtung entgegengesetzt ist, und dem zweiten Körperabschnitt ausgebildet ist. In dem vorstehend beschriebenen Aufbau ist der Magnetflussbegrenzungsabschnitt ausgebildet, indem die Dicke eines Teils des ersten Körperabschnittes reduziert wird. Um eine magnetische Anzugskraft in geeigneter Weise zu erzeugen, ist der Magnetflussbegrenzungsabschnitt im Allgemeinen an einer Position vorgesehen, die nahe zu einem Endabschnitt des ersten Körperabschnittes an der Seite des zweiten Körperabschnittes in der axialen Richtung ist. Daher ist der erste Körperabschnitt so aufgebaut, dass er leicht in dem Fall verformbar ist, bei dem eine Versetzlast auf einen Teil des ersten Körperabschnittes an der Seite aufgebracht wird, die von dem Magnetflussbegrenzungsabschnitt von dem zweiten Körperabschnitt in der axialen Richtung entgegengesetzt ist. In dieser Hinsicht sind in dem vorstehend beschriebenen Aufbau die Außenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes und die Innenumfangsfläche des Spulenkörperabschnittes voneinander in dem gesamten Bereich in der axialen Richtung an der Seite, die entgegengesetzt des Magnetflussbegrenzungsabschnittes von dem zweiten Körperabschnitt ist, am Magnetflussbegrenzungsabschnitt in der axialen Richtung beabstandet. Daher ist es möglich eine Verformung des Kernkörperabschnittes zu vermeiden durch Unterdrücken eines Aufbringens einer Versetzlast aufgrund der Kontraktionskraft, die erzeugt wird, wenn das Harz aushärtet, auf einen Teil des ersten Körperabschnittes an der Seite, die entgegengesetzt des Magnetflussbegrenzungsabschnittes von dem zweiten Körperabschnitt in der axialen Richtung ist.
In einem Aspekt hat vorzugsweise die elektromagnetische Antriebsvorrichtung des Weiteren ein Gehäuse, in dem der Abdeckabschnitt untergebracht ist, wobei: der erste Körperabschnitt eine Magnetflussaustauschfläche hat, die an einer Seite entgegengesetzt dem Sollendabschnitt des Spulenkörperabschnittes von dem zweiten Körperabschnitt in der axialen Richtung vorgesehen ist, wobei die Magnetflussaustauschfläche eine Außenumfangsfläche ist, die so angeordnet ist, dass sie dem Gehäuse in der radialen Richtung zugewandt ist, um mit dem Gehäuse einen Magnetfluss auszutauschen; und die Magnetflussaustauschfläche einen größeren Durchmesser als ein Teil der Außenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes hat, der dem Sollendabschnitt des Spulenkörperabschnittes in der radialen Richtung zugewandt ist.
Bei diesem Aufbau kann ein großer Magnetpfadquerschnittsflächenbereich zwischen der Magnetflussaustauschfläche und dem Gehäuse sichergestellt werden im Vergleich zu einem Fall, bei dem die Magnetflussaustauschfläche einen gleichen Durchmesser wie ein Teil der Außenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes hat, der dem Sollendabschnitt des Spulenkörperabschnittes in der radialen Richtung zugewandt ist. Folglich kann die Permeanz zwischen der Magnetflussaustauschfläche und dem Gehäuse erhöht werden (anders ausgedrückt der Magnetfluss, der dann austritt, wenn der Magnetfluss ausgetauscht wird, kann reduziert werden), wobei als ein Ergebnis davon die magnetische Anzugskraft, die auf das Gleitelement aufgebracht wird, mit Leichtigkeit verbessert werden kann.
In einem Aspekt ist vorzugsweise ein Kupplungsabschnitt zwischen dem Verbindungsabschnitt und dem Abdeckabschnitt in einem Teilbereich in der Umfangsrichtung ausgebildet; wobei die Außenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes und die Innenumfangsfläche des Sollendabschnittes des Spulenkörperabschnittes voneinander in einem spezifischen Bereich in der Umfangsrichtung beabstandet sind; und der spezifische Bereich ein Bereich in der Umfangsrichtung an einer Seite ist, die entgegengesetzt einer Achse des Kernkörperabschnittes von dem Bereich ist, an dem der Kupplungsabschnitt angeordnet ist.
Bei diesem Aufbau können die Außenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes und die Innenumfangsfläche des Sollendabschnittes des Spulenkörperabschnittes voneinander in einem Bereich in der Umfangsrichtung beabstandet werden, der vom Gesichtspunkt des Unterdrückens einer Verformung des Kernkörperabschnittes geeignet ist, während in geeigneter Weise der Umstand berücksichtigt wird, dass eine Versetzlast zu dem Kupplungsabschnitt zwischen dem Abdeckabschnitt und dem Verbindungsabschnitt auf den Sollendabschnitt des Spulenkörperabschnittes aufgebracht werden kann, da die Kontraktionskraft dann erzeugt wird, wenn das Harz während des Ausführens eines Harzformschrittes (beispielsweise ein Einspritzformschritt) aushärtet.
In einem Aspekt sind vorzugsweise die Außenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes und die Innenumfangsfläche des Sollendabschnittes des Spulenkörperabschnittes voneinander im gesamten Bereich in der Umfangsrichtung beabstandet.
Bei diesem Aufbau kann der beabstandete Abschnitt, bei dem die Außenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes und die Innenumfangsfläche des Sollendabschnittes des Spulenkörperabschnittes voneinander beabstandet sind, durch einen relativ einfachen Prozess wie beispielsweise per Drehmaschine im Vergleich zu einem Fall ausgebildet werden, bei dem die Außenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes und die Innenumfangsfläche des Sollendabschnittes des Spulenkörperabschnittes voneinander in lediglich einem Teilbereich in der Umfangsrichtung beabstandet sind. Folglich können die Schritte zum Herstellen der elektromagnetischen Antriebsvorrichtung vereinfacht werden.
In einem Aspekt hat vorzugsweise der Verbindungsabschnitt ein Teil, das sich in der axialen Richtung erstreckt, an einer Außenseite des Abdeckabschnittes in der radialen Richtung.
Bei diesem Aufbau ist es erforderlich, ein Formwerkzeug (eine Form) in einem Zwischenraum, der sich in der axialen Richtung zwischen einem Teil des Verbindungsabschnittes, der sich in der axialen Richtung an der Außenseite des Abdeckabschnittes in der radialen Richtung erstreckt, und dem Abdeckabschnitt erstreckt, während des Ausführens eines Harzformschrittes (beispielsweise eines Einspritzformschrittes) anzuordnen. Daher kann ein Wärmeleitpfad durch das Formwerkzeug in der Nähe des Kupplungsabschnittes zwischen dem Abdeckabschnitt und dem Verbindungsabschnitt begrenzt werden während des Ausführens des Harzformschrittes, wobei als ein Ergebnis davon das Harz in der Nähe des Kupplungsabschnittes bei einer geringen Geschwindigkeit abkühlen kann. In dieser Hinsicht ist es bei der elektromagnetischen Antriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wie vorstehend beschrieben möglich, eine Verformung des Kernkörperabschnittes zu unterdrücken durch Unterdrücken eines Aufbringens einer Versetzlast aufgrund der Kontraktionskraft, die dann erzeugt wird, wenn das Harz aushärtet, auf den ersten Körperabschnitt während des Ausführens des Harzformschrittes. Somit ist der Aufbau gemäß der vorliegenden Erfindung, der vorstehend erörtert ist, insbesondere bei dem Fall geeignet, bei dem der Verbindungsabschnitt einen Teil hat, der sich in der axialen Richtung an der Außenseite des Abdeckabschnittes in der radialen Richtung erstreckt.
Im Hinblick auf die vorstehend beschriebene Darlegung schafft die vorliegende Erfindung außerdem ein Verfahren zum Herstellen einer elektromagnetischen Antriebsvorrichtung mit einem Kern, der einen Kernkörperabschnitt hat, der sich in einer axialen Richtung erstreckt, einem Spulenkörper, der einen röhrenartigen Spulenkörperabschnitt hat, der sich in der axialen Richtung erstreckt, wobei der Spulenkörperabschnitt an einer Außenseite des Kernkörperabschnittes in einer radialen Richtung über den gesamten Bereich des Kernkörperabschnittes in der Umfangsrichtung angeordnet ist, einer Wicklung, die um eine Außenumfangsfläche des Spulenkörperabschnittes gewickelt ist, einem Abdeckabschnitt, der die Wicklung von der Außenseite in der radialen Richtung über den gesamten Bereich des Spulenkörperabschnittes in der axialen Richtung und der Umfangsrichtung bedeckt, und einem Verbindungsabschnitt, in dem ein Energiezuführanschluss der Wicklung untergebracht ist, wobei der Kernkörperabschnitt einen ersten Körperabschnitt und einen zweiten Körperabschnitt hat, die in der axialen Richtung miteinander gekuppelt sind, wobei der erste Körperabschnitt in einer rohrartigen Form ausgebildet ist, die sich in der axialen Richtung erstreckt, und ein Raum, der durch eine Innenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes umgeben ist, einen Unterbringungsraum für ein Gleitelement ausbildet, das in der axialen Richtung entlang der Innenumfangsfläche gleitet, wobei der zweite Körperabschnitt in einer rohrartigen Form ausgebildet ist, die sich in der axialen Richtung erstreckt, und er eine Innenumfangsfläche hat, die einen kleineren Durchmesser als die Innenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes hat, oder in einer massiven säulenartigen Form ausgebildet ist, die sich in der axialen Richtung erstreckt, und die elektromagnetische Antriebsvorrichtung eine Position des Gleitelementes in dem Unterbringungsraum in der axialen Richtung gemäß einem zu der Wicklung zugeführten Energiezustand steuert, wobei das Verfahren Folgendes aufweist: einen Anordnungsschritt zum Anordnen des Kernkörperabschnittes an einer Innenseite des Spulenkörperabschnittes in der radialen Richtung in derartiger Weise, dass eine Außenumfangsfläche des zweiten Körperabschnittes und eine Innenumfangsfläche des Spulenkörperabschnittes miteinander in Kontakt stehen, und so, dass eine Außenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes und eine Innenumfangsfläche eines Sollendabschnittes, der ein Endabschnitt des Spulenkörperabschnittes an einer Seite in einer Richtung von dem zweiten Körperabschnitt zu dem ersten Körperabschnitt in der axialen Richtung ist, voneinander in zumindest einem Teilbereich in der Umfangsrichtung beabstandet sind; und einen Einspritzformschritt zum einstückigen Ausbilden des Verbindungsabschnittes und des Abdeckabschnittes durch ein Einspritzformen eines Harzes, wobei der Einspritzformschritt nach dem Ausführen des Anordnungsschrittes ausgeführt wird.
Bei dem vorstehend beschriebenen charakteristischen Aufbau wird der erste Körperabschnitt, in dem der Unterbringungsabschnitt für das Gleitelement ausgebildet ist, durch eine Versetzlast signifikant beeinflusst durch die Kontraktionskraft eines Harzes im Vergleich zu dem zweiten Körperabschnitt aus dem vorstehend erörterten Grund, wenn der Verbindungsabschnitt und der Abdeckabschnitt in dem Einspritzformschritt einstückig ausgebildet werden. In dieser Hinsicht ist in dem vorstehend beschriebenen charakteristischen Aufbau der Kernkörperabschnitt an der Innenseite des Spulenkörperabschnittes in der radialen Richtung so angeordnet, dass die Außenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes und die Innenumfangsfläche des Sollendabschnittes, die ein Endabschnitt des Spulenkörperabschnittes an der Seite in der Richtung von dem zweiten Körperabschnitt zu dem ersten Körperabschnitt in der axialen Richtung ist, voneinander beabstandet sind zumindest in einem Teilbereich in der Umfangsrichtung in dem Anordnungsschritt, der vor dem Ausführen des Einspritzformschrittes ausgeführt wird. Folglich ist es möglich, eine Verformung des Kernkörperabschnittes zu unterdrücken, indem das Aufbringen einer Versetzlast aufgrund der Kontraktionskraft, die dann erzeugt wird, wenn das Harz aushärtet, auf den ersten Körperabschnitt, der mit Leichtigkeit verformbar ist im Vergleich zu dem zweiten Körperabschnitt, während des Ausführens des Einspritzformschrittes unterdrückt wird. Das heißt, bei dem vorstehend beschriebenen charakteristischen Aufbau können der Abdeckabschnitt und der Verbindungsabschnitt durch ein Spritzformen eines Harzes einstückig ausgebildet werden, während eine Verformung des Kernkörperabschnittes unterdrückt wird.
Figurenliste

1 zeigt eine Schnittansicht eines elektromagnetischen Ventils, das eine elektromagnetische Antriebsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst.
2 zeigt eine Schnittansicht des Anordnungszustandes von jedem Abschnitt nach dem Ausführen eines Wicklungswickelschrittes gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt eine Schnittansicht des Anordnungszustandes jedes Abschnittes nach dem Ausführen eines Anordnungsschrittes gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
4 zeigt eine Schnittansicht des Anordnungszustandes von jedem Abschnitt während des Ausführens eines Spritzformschrittes gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
5 zeigt eine Schnittansicht des Anordnungszustandes von jedem Abschnitt nach dem Ausführen des Spritzformschrittes gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
6 zeigt eine Schnittansicht von VI-VI aus 5.
7 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen der elektromagnetischen Antriebsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
8 zeigt eine Schnittansicht einer elektromagnetischen Antriebsvorrichtung gemäß einem Vergleichsbeispiel.
9 zeigt eine Schnittansicht einer elektromagnetischen Antriebsvorrichtung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
10 zeigt eine Schnittansicht einer elektromagnetischen Antriebsvorrichtung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
11 zeigt eine Querschnittsansicht einer elektromagnetischen Antriebsvorrichtung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

MODI ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Eine elektromagnetische Antriebsvorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen einer elektromagnetischen Antriebsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Hierbei ist ein Fall als ein Beispiel beschrieben, bei dem die elektromagnetische Antriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung auf ein elektromagnetisches Ventil 90 angewendet ist (sh. 1).
In der nachstehend dargelegten Beschreibung sind, sofern dies nicht anders spezifisch angegeben ist, die „axiale Richtung L“, die „Umfangsrichtung C“ und die „radiale Richtung R“ unter Bezugnahme auf die Achse A eines Kerns 10 (Kernkörperabschnitt 16) definiert (sh. die 1, 6 etc.). Die „erste axiale Richtung L1“ zeigt die Richtung zu einer Seite in der axialen Richtung L. Die „zweite axiale Richtung L2“ zeigt die Richtung zu der anderen Seite in der axialen Richtung L (die Richtung, die zu der ersten axialen Richtung L1 entgegengesetzt ist). Wie dies nachstehend erörtert ist, hat der Kernkörperabschnitt 16 einen ersten Körperabschnitt 11 und einen zweiten Körperabschnitt 12, die aneinander in der axialen Richtung L gekuppelt sind. Die erste axiale Richtung L1 ist die Richtung von dem ersten Körperabschnitt 11 zu dem zweiten Körperabschnitt 12 entlang der axialen Richtung L. Die zweite axiale Richtung L2 ist die Richtung von dem zweiten Körperabschnitt 12 zu dem ersten Körperabschnitt 11 entlang der axialen Richtung L. In dem Ausführungsbeispiel ist, wie dies in 1 gezeigt ist, die erste axiale Richtung L1 die Richtung von der Seite der elektromagnetischen Antriebsvorrichtung 1 zu der Seite einer Vorrichtung (in dem Ausführungsbeispiel ein Ventilabschnitt 4), die durch die elektromagnetische Antriebsvorrichtung 1 angetrieben wird, entlang der axialen Richtung L.
Nachstehend sind Elemente, die das elektromagnetische Ventil 90 bilden, anhand der axialen Richtung L, der Umfangsrichtung C und der radialen Richtung R unter der Annahme beschrieben, dass die Elemente an dem elektromagnetischen Ventil 90 als ein Fertigprodukt selbst dann zusammengebaut sind, wenn die Elemente in einer Herstellstufe beschrieben sind. In der nachstehend dargelegten Beschreibung können außerdem die Ausdrücke im Hinblick auf die Dimension, die Anordnungsrichtung, die Anordnungsposition und dergleichen (wie beispielsweise parallel, senkrecht und koaxial) jedes Elements eine Differenz (Abweichung) aufgrund eines Fehlers (ein Fehler, der während der Herstellung toleriert werden kann) gestatten.
Schematischer Aufbau eines elektromagnetischen Ventils
Wie dies in 1 gezeigt ist, hat das elektromagnetische Ventil 90 die elektromagnetische Antriebsvorrichtung 1 und den Ventilabschnitt 4. Die elektromagnetische Antriebsvorrichtung 1 ist nachstehend detailliert in „2. Aufbau der elektromagnetischen Antriebsvorrichtung“ beschrieben. Der Ventilabschnitt 4 wird durch die elektromagnetische Antriebsvorrichtung 1 angetrieben und reguliert einen Eingangshydraulikdruck und gibt den regulierten Hydraulikdruck aus. Das elektromagnetische Ventil 90 wird verwendet, um den Hydraulikdruck von Arbeitsöl zu steuern, das beispielsweise zu Eingriffsvorrichtungen wie beispielsweise Kupplungen und Bremsen geliefert wird.
Der Ventilabschnitt 4 hat eine röhrenartige Hülse 5, in der eine Vielzahl an Anschlüssen (Öffnungen) 7 ausgebildet sind, und einen Schieber 6, der in der axialen Richtung L im Inneren der Hülse 5 gleitet. Die Vielzahl an Anschlüssen 7 umfassen einen Eingangsanschluss, zu dem Öl (beispielsweise Öl bei einem Leitungsdruck) eingegeben wird, einen Abgabeanschluss, von dem Öl, das einer Druckregulierung durch den Ventilabschnitt 4 ausgesetzt worden ist, ausgegeben wird, einen Auslassanschluss, von dem Öl abgegeben wird (abläuft) usw. Der Hydraulikdruck, der von dem Abgabeanschluss ausgegeben wird, wird durch Änderung des Kommunikationszustandes zwischen den Anschlüssen 7 gemäß der Position des Schiebers 6 in der axialen Richtung L gesteuert. Der Schieber 6 ist so aufgebaut, dass er in der axialen Richtung L in Verbindung mit einem Tauchkolben 2 bewegt wird, der durch die elektromagnetische Antriebsvorrichtung 1 angetrieben wird. In dem Ausführungsbeispiel ist der Schieber 6 so aufgebaut, dass er in der axialen Richtung L zusammen mit dem Tauchkolben 2 bewegt wird.
Genauer gesagt ist, wie dies in 1 gezeigt ist, eine Welle 8 zwischen dem Schieber 6 und dem Tauchkolben 2 in der axialen Richtung L angeordnet. Der Schieber 6 wird durch ein Drängelement 9 zu der Seite der zweiten axialen Richtung L2 (die Seite der elektromagnetischen Antriebsvorrichtung 1 in der axialen Richtung L) gedrängt, wodurch bewirkt wird, dass ein Endabschnitt des Schiebers 6 an der Seite der zweiten axialen Richtung L2 an der Welle 8 anliegt, und bewirkt wird, dass ein Endabschnitt der Welle 8 an der Seite der zweiten axialen Richtung L2 an dem Tauchkolben 2 anliegt. Der Schieber 6 wird hauptsächlich in der axialen Richtung L zusammen mit dem Tauchkolben 2 entweder in dem Fall, bei dem der Tauchkolben 2 zu der Seite der ersten axialen Richtung L1 entgegen der Drängkraft des Drängelementes 9 durch eine elektromagnetische Antriebskraft bewegt wird, die durch die elektromagnetische Antriebsvorrichtung 1 erzeugt wird, oder in dem Fall bewegt, bei dem der Tauchkolben 2 zu der Seite der zweiten axialen Richtung L2 durch die Drängkraft des Drängelementes 9 bewegt wird.
Aufbau der elektromagnetischen Antriebsvorrichtung
Nachstehend ist der Aufbau der elektromagnetischen Antriebsvorrichtung 1 als ein wesentlicher Teil der vorliegenden Erfindung beschrieben. Wie dies in 1 gezeigt ist, hat die elektromagnetische Antriebsvorrichtung 1 den Kern 10, einen Spulenkörper 20, eine Wicklung (Spule) 3, einen Abdeckabschnitt 30 und einen Verbindungsabschnitt 40. Die elektromagnetische Antriebvorrichtung 1 steuert die Position des Tauchkolbens 2, der entlang der Innenumfangsfläche des Kernkörperabschnittes 16 (der nachstehend erörterte erste Körperabschnitt 11) in der axialen Richtung L (die Position in der axialen Richtung L in einem Tauchkolbenunterbringungsraum S, der nachstehend erörtert ist) gemäß dem Zustand von Energie gleitet, die zu der Wicklung 3 zugeführt wird. Der Kern 10, der Tauchkolben 2 und ein Gehäuse 60, das nachstehend erörtert ist, sind aus einem ferromagnetischen Material (beispielsweise hochreines Eisen) ausgebildet. Zumindest entweder die Außenumfangsfläche des Tauchkolbens 2 oder die Innenumfangsfläche des Kernkörperabschnittes 16 (in dem Beispiel lediglich die erstgenannte) ist mit einer nichtmagnetischen Lage versehen, die aus einem nichtmagnetischem Material (wie beispielsweise Nickel und Phosphor) ausgebildet ist. Außerdem sind der Spulenkörper 20, der Abdeckabschnitt 30 und der Verbindungsabschnitt 40 aus einem Harz (Kunststoff) ausgebildet, das ein Material ist, das eine elektrische Isolationseigenschaft hat (beispielsweise ein thermoplastisches Harz wie beispielsweise Polyphenylensulfidharz). In dem Ausführungsbeispiel entspricht der Tauchkolben 2 dem „Gleitelement“ gemäß der vorliegenden Erfindung.
Der Kern 10 hat den röhrenartigen Kernkörperabschnitt 16, der sich in der axialen Richtung L erstreckt. Der Kernkörperabschnitt 16 wird durch beispielsweise ein Schneidverfahren oder dergleichen ausgebildet. Wie dies in 6 gezeigt ist, ist der Kernkörperabschnitt 16 in einer zylindrischen Form ausgebildet. Genauer gesagt hat der Kernkörperabschnitt 16 den ersten Körperabschnitt 11 und den zweiten Körperabschnitt 12, die aneinander in der axialen Richtung L gekuppelt sind. Der erste Körperabschnitt 11 ist in einer röhrenartigen Form ausgebildet, die sich in der axialen Richtung L erstreckt. Der zweite Körperabschnitt 12 ist in einer röhrenartigen Form ausgebildet, die sich in der axialen Richtung L erstreckt und die eine Innenumfangsfläche hat, die einen kleineren Durchmesser als die Innenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes 11 hat, oder in einer massiven säulenartigen Form ausgebildet, die sich in der axialen Richtung L erstreckt. Ein Spulenkörperabschnitt 21, der nachstehend erörtert ist, ist an der Außenseite des Kernkörperabschnittes 16 in der radialen Richtung R angeordnet. Der Kernkörperabschnitt 16 hat einen Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13, der in dem Bereich vorgesehen ist, bei dem der Spulenkörperabschnitt 21 in der axialen Richtung L angeordnet ist. Der Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 ist ein Teil, das den Magnetfluss begrenzt, der durch den Kernkörperabschnitt 16 in der axialen Richtung L passiert. Der Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 ist in dem ersten Körperabschnitt 11 ausgebildet und begrenzt einen Magnetfluss, der durch den ersten Körperabschnitt 11 in der axialen Richtung L tritt. Der Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 ist in der Nähe eines Endabschnittes des ersten Körperabschnittes 11 an der Seite der ersten axialen Richtung L1 ausgebildet (ein Kupplungsabschnitt mit dem zweiten Körperabschnitt 12). Ein Teil des Kernkörperabschnittes 16 an der Seite der ersten axialen Richtung L1 in Bezug auf den Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 bringt eine magnetische Anzugskraft auf den Tauchkolben 12 auf, wenn die Wicklung 3 angeregt wird. Das heißt der Tauchkolben 2 wird so angezogen, dass er in der ersten axialen Richtung L1 bewegt wird, wenn die Wicklung 3 angeregt wird. Da ein Teil des Kernkörperabschnittes 16 an der Seite der ersten axialen Richtung L1 in Bezug auf den Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 eine magnetische Anzugskraft auf den Tauchkolben 2 aufbringt, wenn die Wicklung 3 in der vorstehend beschriebenen Weise angeregt wird, ist es möglich, den Beabstandungsabschnitt 80, der nachstehend erörtert ist, vorzusehen, während eine Auswirkung auf die magnetische Schaltung unterdrückt wird.
Der Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 ist so aufgebaut, dass der magnetische Widerstand des Kernkörperabschnittes 16 an dem Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 größer ist als an den Teilen des Kernkörperabschnittes 16 in der axialen Richtung L an beiden Seiten des Magnetflussbegrenzungsabschnittes 13. Außerdem ist der Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 über den gesamten Bereich in der Umfangsrichtung C ausgebildet. In dem Ausführungsbeispiel ist, wie dies in 1 gezeigt ist, der Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 so ausgebildet, dass die Wanddicke (die Dicke des röhrenartigen Teils) des Kernkörperabschnittes 16 an dem Ort reduziert ist, an dem der Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 so ausgebildet ist, dass er kleiner als jener der Teile in der axialen Richtung L an beiden Seiten des Bereiches ist. Das heißt der Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 ist ausgebildet, indem die Dicke des ersten Körperabschnittes 11 an dem Ort, an dem der Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 ausgebildet ist, kleiner gestaltet ist als die Dicke der Teile des Kernkörperabschnittes 16 (in dem Beispiel der erste Körperabschnitt 11), die in der axialen Richtung L an beiden Seiten des Magnetflussbegrenzungsabschnittes 13 positioniert sind. In dem Ausführungsbeispiel ist der magnetische Widerstand erhöht durch Reduzieren der Magnetpfadfläche (Flächenbereich) an dem Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13. Genauer gesagt ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 durch einen vertieften Abschnitt ausgebildet, der in dem Außenumfangsabschnitt des Kernkörperabschnittes 16 ausgebildet ist und in der radialen Richtung R nach innen vertieft sind. In dem Ausführungsbeispiel ist außerdem der Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 in der axialen Richtung in der Nähe einer Endfläche des Tauchkolbens 2 an der Seite der ersten axialen Richtung L1 ausgebildet, wobei der Tauchkolben 2 zu der Position (sh. 1) bewegt wird, bei der der Tauchkolben 2 von dem zweiten Körperabschnitt 2 in der axialen Richtung L am weitesten weg ist. Das in derartiger Weise bewirkte Vorsehen des Magnetflussbegrenzungsabschnittes 13 unterdrückt eine Strömung des Magnetflusses nicht über den Tauchkolben 2 zwischen einem Teil des ersten Körperabschnittes 11 an der Seite in der zweiten axialen Richtung L2 in Bezug auf den Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 und den zweiten Körperabschnitt 12. Als ein Ergebnis wird, wenn die Wicklung 3 angeregt wird, eine Strömung eines Magnetflusses über den Tauchkolben 2 zwischen dem Teil des ersten Körperabschnittes 11 und des zweiten Körperabschnittes 12 ausgebildet, der eine magnetische Anzugskraft auf den Tauchkolben 2 aufbringt. Außerdem ist die Innenumfangsfläche des Kernkörperabschnittes 16 (in dem Beispiel der erste Körperabschnitt 11) so ausgebildet, dass sie entlang der axialen Richtung L über den gesamten Bereich in der axialen Richtung L inklusive dem Bereich gleichförmig ist (einen gleichen Durchmesser hat), bei dem der Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 ausgebildet ist. Um die Festigkeit des Kernkörperabschnittes 16 etc. sicherzustellen, kann ein Element, das aus einem nichtmagnetischen Material ausgebildet ist, in dem Vertiefungsabschnitt angeordnet sein, der den Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 ausbildet.
In dem Ausführungsbeispiel hat der Kernkörperabschnitt 16 den ersten Körperabschnitt 11, der eine zylindrische Form hat, die sich in der axialen Richtung L erstreckt, und den zweiten Körperabschnitt 12, der an der Seite des ersten Körperabschnittes 11 in der ersten axialen Richtung L1 gekuppelt ist. Ein zylindrischer Gehäuseraum (Tauchkolbenunterbringungsraum S), in dem der Tauchkolben 2 untergebracht ist, ist durch die Innenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes 11 ausgebildet. Der Tauchkolben 2 gleitet in der axialen Richtung L entlang der Innenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes 11 im Inneren des Tauchkolbenunterbringungsraums S. Der Bodenabschnitt (ein Endabschnitt an der Seite der ersten axialen Richtung L1) des Tauchkolbenunterbringungsraums S ist durch eine Endfläche des zweiten Körperabschnittes 12 an der Seite der zweiten axialen Richtung L2 ausgebildet. In dem Ausführungsbeispiel ist der zweite Körperabschnitt 12 in einer zylindrischen Form ausgebildet, wobei eine Innenumfangsfläche einen geringeren Durchmesser als der erste Körperabschnitt 11 hat, und der gesamte Kernkörperabschnitt 16 in einer zylindrischen Form ausgebildet ist, die sich in der axialen Richtung L erstreckt. Das heißt in dem Ausführungsbeispiel ist der zweite Körperabschnitt 12 in einer röhrenartigen Form ausgebildet, die sich in der axialen Richtung L erstreckt und die eine Innenumfangsfläche hat, die einen kleineren Durchmesser als die Innenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes 11 hat. Die Welle 8 ist durch einen Lochabschnitt, der durch die Innenumfangsfläche des zweiten Körperabschnittes 12 ausgebildet ist und sich in der axialen Richtung L erstreckt, so eingeführt, dass sie in der axialen Richtung L gleitfähig ist. In dem Ausführungsbeispiel sind der erste Körperabschnitt 11 und der zweite Körperabschnitt 12 miteinander einstückig ausgebildet. In dem Ausführungsbeispiel ist außerdem ein Flanschabschnitt 15, der in der radialen Richtung R in Bezug auf die Außenumfangsfläche des zweiten Körperabschnittes 12 nach außen vorragt, an einem Endabschnitt des zweiten Körperabschnittes 12 an der Seite der ersten axialen Richtung L1 gekuppelt. In dem Ausführungsbeispiel sind der zweite Körperabschnitt 12 und der Flanschabschnitt 15 einstückig miteinander ausgebildet. In dem Ausführungsbeispiel entspricht der Tauchkolbenunterbringungsraum S dem „Gehäuseraum“ gemäß der vorliegenden Erfindung.
Der Spulenkörper 20 hat einen röhrenartigen Spulenkörperabschnitt 21, der sich in der axialen Richtung L erstreckt. Wie dies in 6 gezeigt ist, ist der Spulenkörperabschnitt 21 in einer zylindrischen Form ausgebildet. Die Wicklung 3 ist um die Außenumfangsfläche des Spulenkörperabschnittes 21 herum gewickelt. Die Wicklung 3 ist eine röhrenartige Wicklung (in dem Beispiel einen zylindrische Wicklung), die ausgebildet ist, indem ein beschichteter Leiter um die Außenumfangsfläche des Spulenkörperabschnittes 21 gewickelt ist, und die sich in der axialen Richtung L erstreckt. Der Spulenkörperabschnitt 21 ist über dem gesamten Bereich in der Umfangsrichtung C an der Außenseite des Kernkörperabschnittes 16 in der radialen Richtung R angeordnet. In dem Ausführungsbeispiel sind flanschförmige Halteabschnitte 22, die sich in der radialen Richtung R nach außen erstrecken, an jeweiligen Endabschnitten des Spulenkörperabschnittes 21 an beiden Seiten in der axialen Richtung L so ausgebildet, dass sie die Wicklung 3 von beiden Seiten in der axialen Richtung L halten. Wie dies in 1 gezeigt ist, ist der Halteabschnitt 22 an der Seite der ersten axialen Richtung L1 so angeordnet, dass er mit dem Flanschabschnitt 15 des Kerns 10 von der Seite der zweiten axialen Richtung L2 in Kontakt steht.
In dem Ausführungsbeispiel ist der Spulenkörperabschnitt 21 in Bezug auf den Kernkörperabschnitt 16 so angeordnet, dass der gesamte Bereich, in dem der Spulenkörperabschnitt 21 in der axialen Richtung L angeordnet ist, in dem Bereich umfasst ist, in dem der Kernkörperabschnitt 16 in der axialen Richtung L angeordnet ist. Genauer gesagt ist ein Endabschnitt (ein nachstehend beschriebener Sollendabschnitt 21a) des Spulenkörperabschnittes 21 an der Seite der zweiten axialen Richtung L2 an der Seite der ersten axialen Richtung L1 in Bezug auf einen Endabschnitt des Kernkörperabschnittes 16 (in dem Beispiel der erste Körperabschnitt 11) an der Seite der zweiten axialen Richtung L2 angeordnet. Außerdem ist ein Endabschnitt des Spulenkörperabschnittes 21 an der Seite der ersten axialen Richtung L1 an der gleichen Position im Hinblick auf die axiale Richtung L wie ein Endabschnitt des Kernkörperabschnittes 16 (in dem Beispiel der zweite Körperabschnitt 12) an der Seite der ersten axialen Richtung L1 angeordnet.
Der Abdeckabschnitt 30 ist so ausgebildet, dass er die Wicklung 3 von der Außenseite in der radialen Richtung R über den gesamten Bereich des Spulenkörperabschnittes 21 in der axialen Richtung L und der Umfangsrichtung C bedeckt. Das heißt wie dies in den 5 und 6 gezeigt ist, ist der Abdeckabschnitt 30 in einer zylindrischen Form ausgebildet, die sich in der axialen Richtung L erstreckt und einen größeren Durchmesser als die zylindrische Wicklung 3 hat. Das Gehäuse 60 ist so angeordnet, dass es den Kern 10, den Spulenkörper 20, die Wicklung 3 und den Abdeckabschnitt 30 unterbringt. Das Gehäuse 60 ist in einer mit einem Boden versehenen röhrenartigen Form ausgebildet. Hierbei bezieht sich der Ausdruck „eine mit einem Boden versehene röhrenartige Form“ auf eine Form, die einen röhrenartigen Abschnitt hat, der sich in der axialen Richtung L erstreckt, und einen Bodenabschnitt hat, der einen Öffnungsabschnitt des röhrenartigen Abschnittes an einer Seite in der axialen Richtung L schließt (oder lediglich einen Teil von diesem schließt). Genauer gesagt ist das Gehäuse 60 in einer mit einem Boden versehenen röhrenartigen Form ausgebildet, die an der Seite der ersten axialen Richtung L1 offen ist, und hat einen zylindrischen Abschnitt, der an der Außenseite des Abdeckabschnittes 30 in der radialen Richtung R über den gesamten Bereich in der Umfangsrichtung C angeordnet ist, und einen Bodenabschnitt, der den Öffnungsabschnitt des zylindrischen Abschnittes an der Seite der zweiten axialen Richtung L2 in Bezug auf den Kern 10 und den Spulenkörper 20 schließt. Folglich ist der Öffnungsabschnitt des Tauchkolbenunterbringungsraums S, der in einer mit einem Boden versehenen röhrenartigen Form, die an der Seite der zweiten axialen Richtung L2 offen ist, durch die Innenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes 11 ausgebildet ist, durch den Bodenabschnitt des Gehäuses 60 geschlossen. Wie dies in 1 gezeigt ist, ist das Gehäuse 60 (der vorstehend beschriebene zylindrische Abschnitt), in dem der Abdeckabschnitt 30 untergebracht ist, so angeordnet, dass es mit der Außenumfangsfläche (eine nachstehend erörterte Magnetflussaustauschfläche 17) eines Teils des ersten Körperabschnittes 11 an der Seite der zweiten axialen Richtung L2 sitzt (von außen sitzt). Außerdem sind die elektromagnetische Antriebsvorrichtung 1 und der Ventilabschnitt 4 aneinander fixiert, wobei ein Endabschnitt des Gehäuses 60 an der Seite der ersten axialen Richtung L1 und ein Endabschnitt der Hülse 5 des Ventilabschnittes 4 an der Seite der zweiten axialen Richtung L2 miteinander verbunden sind (beispielsweise durch Gesenkschmieden oder Pressen verbunden sind).
Der Verbindungsabschnitt 40 ist so ausgebildet, dass in ihm ein Energiezuführanschluss 3a der Wicklung 3 untergebracht ist. Ein Endabschnitt des beschichteten Leiters, der die Wicklung 3 bildet, ist mit dem Energiezuführanschluss 3a elektrisch verbunden. Elektrische Energie wird zu der Wicklung 3 über den Energiezuführanschluss 3a geliefert, indem ein Verbindungsstück (externes Verbindungsstück) an der Energiequellenseite mit dem Verbindungsabschnitt 40 verbunden ist. Der Verbindungsabschnitt 40 ist an der Außenseite des Abdeckabschnittes 30 in der radialen Richtung R angeordnet. In dem Beispiel ist der Verbindungsabschnitt 40 an der Außenseite des Gehäuses 60 in der radialen Richtung R angeordnet. In dem Ausführungsbeispiel hat der Verbindungsabschnitt 40 einen Teil, der sich in der axialen Richtung L erstreckt, an der Außenseite des Abdeckabschnittes 30 in der radialen Richtung R. Der Teil, der sich in der axialen Richtung L erstreckt, hat einen Teil, der in dem Bereich angeordnet ist, im dem der Abdeckabschnitt 30 in der axialen Richtung L angeordnet ist. Genauer gesagt ist der Verbindungsabschnitt 40 in einer mit einem Boden versehenen röhrenartigen Form (in dem Beispiel eine mit einem Boden versehene röhrenartig Form, die an der Seite der zweiten axialen Richtung L2 offen ist) ausgebildet, die einen röhrenartigen Abschnitt 41 hat, der sich in der axialen Richtung L erstreckt, und wobei der röhrenartige Abschnitt 41 so angeordnet ist, dass er sich in der axialen Richtung L an der Außenseite des Abdeckabschnittes 30 in der radialen Richtung R erstreckt.
Der Abdeckabschnitt 30 und der Verbindungabschnitt 40 sind aus einem Harz einstückig ausgebildet. In dem Ausführungsbeispiel sind der Abdeckabschnitt 30 und der Verbindungsabschnitt 40 durch Spritzformen eines Harzes einstückig ausgebildet, wobei der Spulenkörper 21, um den die Wicklung 3 gewickelt worden ist, an der Außenseite des Kernkörperabschnittes 16 in der radialen Richtung R angeordnet wird. Das Spritzformen ist nachstehend in „3. Verfahren zum Herstellen der elektromagnetischen Antriebsvorrichtung“ detailliert beschrieben. In dem Ausführungsbeispiel ist, wie dies in 1 gezeigt ist, der Verbindungsabschnitt 40 an dem Abdeckabschnitt 30 an der Seite der ersten axialen Richtung L1 in Bezug auf den Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 gekuppelt. Das heißt ein Kupplungsabschnitt 50 zwischen dem Verbindungsabschnitt 40 und dem Abdeckabschnitt 30 ist an der Seite der ersten axialen Richtung L1 in Bezug auf den Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 ausgebildet. Der Kupplungsabschnitt 50 ist so ausgebildet, dass er sich in der radialen Richtung R so erstreckt, dass der Abdeckabschnitt 30 und der Verbindungsabschnitt 40 (röhrenartiger Abschnitt 41) gekuppelt werden, der an der Außenseite des Abdeckabschnittes 30 in der radialen Richtung R angeordnet ist. In dem Ausführungsbeispiel ist der Kupplungsabschnitt 50 so aufgebaut, dass er einen Endabschnitt des Abdeckabschnittes 30 an der Seite der ersten axialen Richtung L1 mit dem Verbindungsabschnitt 40 kuppelt, und der Verbindungsabschnitt 40 (röhrenartiger Abschnitt 41) ist so ausgebildet, dass er sich von dem Kupplungsabschnitt 50 zu der Seite der zweiten axialen Richtung L2 erstreckt. Außerdem ist, wie dies in 6 gezeigt ist, der Kupplungsabschnitt 50 in einem Teil des Bereiches in der Umfangsrichtung C ausgebildet.
Wie dies in 1 gezeigt ist, stehen die Außenumfangsflächen des Kernkörperabschnittes 16 und die Innenumfangsfläche des Spulenkörperabschnittes 21 miteinander an der Seite der ersten axialen Richtung L1 in Bezug auf den Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 in Kontakt. Genauer gesagt steht die Außenumfangsfläche eines Teils des ersten Körperabschnittes 11 an der Seite der ersten axialen Richtung L1 in Bezug auf den Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 mit der Innenumfangsfläche des Spulenkörperabschnittes 21 in Kontakt, und die Außenumfangsfläche des zweiten Körperabschnittes 12 steht mit der Innenumfangsfläche des Spulenkörperabschnittes 21 über den gesamten Bereich des zweiten Körperabschnittes 12 in der axialen Richtung L in Kontakt. In dem Ausführungsbeispiel stehen die Außenumfangsfläche des Kernkörperabschnittes 16 und die Innenumfangsfläche des Spulenkörperabschnittes 21 miteinander über den gesamten Bereich in der Umfangsrichtung C an der Seite der ersten axialen Richtung L1 in Bezug auf den Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 in Kontakt. Die Außenumfangsfläche des zweiten Körperabschnittes 12 und die Innenumfangsfläche des Spulenkörperabschnittes 21 stehen miteinander in der vorstehend beschriebenen Weise in Kontakt.
Außerdem ist der beabstandete Abschnitt (Beabstandungsabschnitt) 80, in dem die Außenumfangsfläche des Kernkörperabschnittes 16 und die Innenumfangsfläche des Spulenkörperabschnittes 21 voneinander beabstandet sind, in dem Bereich in der axialen Richtung L an der Seite der zweiten axialen Richtung L2 in Bezug auf den Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 und entsprechend einem Endabschnitt (nachstehend ist dieser als ein „Sollendabschnitt 21a“ bezeichnet) des Spulenkörperabschnittes 21 an der Seite der zweiten axialen Richtung L2 ausgebildet. Der Sollendabschnitt 21a ist ein Endabschnitt des Spulenkörperabschnittes 21 an der Seite in der Richtung von dem zweiten Körperabschnitt 12 zu dem ersten Körperabschnitt 11 in der axialen Richtung L. In dem Ausführungsbeispiel ist der Bereich in der axialen Richtung L, der dem Sollendabschnitt 21a entspricht, an der Seite der zweiten axialen Richtung L2 in Bezug auf den Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 so festgelegt, dass er die Position des Sollendabschnittes 21a in der axialen Richtung L umfasst. Genauer gesagt ist in dem Ausführungsbeispiel der Bereich in der axialen Richtung L, der dem Sollendabschnitt 21a entspricht, als ein Bereich in der axialen Richtung L festgelegt, der sich von der Position des Sollendabschnittes 21a in der axialen Richtung L zu dem Bereich erstreckt, in dem der Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 in der axialen Richtung L ausgebildet ist. In dem Ausführungsbeispiel ist, wie dies vorstehend erörtert ist, der Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 durch einen vertieften Abschnitt, der in dem Außenumfangsabschnitt des Kernkörperabschnittes 16 ausgebildet ist und in der radialen Richtung R nach innen vertieft ist, und die Außenumfangsfläche des Kernkörperabschnittes 16 und die Innenumfangsfläche des Spulenkörperabschnittes 21 sind voneinander auch in dem Bereich beabstandet, in dem der Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 in der axialen Richtung L wie in dem beabstandeten Abschnitt 80 ausgebildet. In dieser Weise sind die Außenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes 11 und die Innenumfangsfläche des Sollendabschnittes 21a des Spulenkörperabschnittes 21 voneinander in zumindest dem Bereich der Umfangsrichtung C beabstandet. In dem Ausführungsbeispiel sind die Außenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes 11 und die Innenumfangsfläche des Spulenkörperabschnittes 21 voneinander in dem gesamten Bereich in der axialen Richtung an der Seite beabstandet, die von dem Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 von dem zweiten Körperabschnitt 12 (an der Seite der zweiten axialen Richtung L2) in der axialen Richtung L gegenübersteht.
In dem Ausführungsbeispiel ist, wie dies in 6 gezeigt ist, der beabstandete Abschnitt 80 über den gesamten Bereich in der Umfangsrichtung C ausgebildet. Anders ausgedrückt sind die Außenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes 11 und die Innenumfangsfläche des Sollendabschnittes 21a des Spulenkörperabschnittes 21 voneinander in dem gesamten Bereich in der Umfangsrichtung C beabstandet. In dem Beispiel sind die Außenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes 11 und die Innenumfangsfläche des Spulenkörperabschnittes 21 voneinander in dem gesamten Bereich in der axialen Richtung L und der Umfangsrichtung C an der Seite in der zweiten axialen Richtung L2 in Bezug auf den Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 in der axialen Richtung L beabstandet. Das heißt, der Bereich in der Umfangsrichtung C an der Seite, die von der Achse A von dem Bereich entgegengesetzt ist, an dem der Kupplungsabschnitt 50 angeordnet ist, ist in dem Bereich umfasst, in dem der beabstandete Abschnitt 80 in der Umfangsrichtung C ausgebildet ist. Hierbei ist der Bereich in der Umfangsrichtung C an der Seite, die von der Achse A von dem Bereich entgegengesetzt ist, an dem der Kupplungsabschnitt 50 angeordnet ist, ein Bereich, der eine Reichweite von bis zu 180 Grad hat und hauptsächlich den Bereich in der Umfangsrichtung C umfasst, der um 180 Grad (πradian) von dem Bereich versetzt (verschoben ist), in dem der Kupplungsabschnitt 50 in der Umfangsrichtung C angeordnet ist. Der Bereich in der Umfangsrichtung C, der um 180 Grad von dem Bereich versetzt (verschoben) ist, in dem der Kupplungsabschnitt 50 in der Umfangsrichtung C angeordnet ist, ist ein Bereich in der Umfangsrichtung C, der punktsymmetrisch um die Achse A in Bezug auf den Bereich angeordnet ist, in dem der Kupplungsabschnitt 50 in der Umfangsrichtung C unter Betrachtung in der axialen Richtung L angeordnet ist.
In dem Ausführungsbeispiel ist die Innenumfangsfläche des Spulenkörperabschnittes 21 so ausgebildet, dass sie in dem gesamten Bereich in der axialen Richtung L gleichförmig ist (einen gleichen Durchmesser hat). Der beabstandete Abstand 80 ist ausgebildet, indem die Außenumfangsfläche des Kernkörperabschnittes 16 (in dem Beispiel der erste Körperabschnitt 11) in dem Bereich in der axialen Richtung L, der dem Sollendbereich 21a entspricht, mit einem kleineren Durchmesser gestaltet ist als die Außenumfangsfläche des Kernkörperabschnittes 16 (in dem Beispiel der erste Körperabschnitt 11 und der zweite Körperabschnitt 12) an der Seite der ersten axialen Richtung L1 in Bezug auf den Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13. Das heißt in dem Ausführungsbeispiel ist, wie dies in 1 gezeigt ist, wenn der Durchmesser der Außenumfangsfläche (zylindrische Außenumfangsfläche) des zweiten Körperabschnittes 12 als „D1“ definiert ist und der Durchmesser von einem Teil der Außenumfangsfläche (zylindrische Außenumfangsfläche) des ersten Körperabschnittes 11, der dem Sollendabschnitt 21a des Spulenkörperabschnittes 21 in der radialen Richtung R zugewandt ist, als „D2“ definiert ist, der Kernkörperabschnitt 16 so ausgebildet, dass eine Beziehung „D2 < D1“ verwirklicht wird. In dem Ausführungsbeispiel ist außerdem die Außenumfangsfläche des Kernkörperabschnittes 16 an der Seite der zweiten axialen Richtung L2 in Bezug auf den beabstandeten Abschnitt 80 so ausgebildet, dass sie einen größeren Durchmesser hat als die Außenumfangsfläche des Kernkörperabschnittes 16 in dem Bereich, in dem der beabstandete Abschnitt 80 in der axialen Richtung L ausgebildet ist. Das heißt in dem Ausführungsbeispiel ist, wie dies in 1 gezeigt ist, wenn der Durchmesser der Magnetflussaustauschfläche 17 (zylindrische Außenumfangsfläche) des ersten Körperabschnittes 11 als „D3“ definiert ist, der Kernkörperabschnitt 16 so ausgebildet, dass eine Beziehung „D3 > D2“ verwirklicht ist. In dem Ausführungsbeispiel ist, um den Spulenkörperabschnitt 21 mit dem Kernkörperabschnitt 16 entlang der axialen Richtung L von der Seite der zweiten axialen Richtung L2 einzusetzen (von außen einzusetzen), wenn der Spulenkörperabschnitt 21 an der Außenseite des Kernkörperabschnittes 16 in der radialen Richtung R angeordnet wird, der Wert von „D3“ so festgelegt, dass er gleich wie oder geringer als der Wert von „D1“ ist (D3 ≤ D1). In dem Beispiel ist die Außenumfangsfläche des Kernkörperabschnittes 16 an der Seite der zweiten axialen Richtung L2 in Bezug auf den beabstandeten Abschnitt 80 so ausgebildet, dass sie einen gleichen Durchmesser wie die Außenumfangsfläche des Kernkörperabschnittes 16 an der Seite der ersten axialen Richtung L1 in Bezug auf den Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 hat. Das heißt in diesem Beispiel ist der Kernkörperabschnitt 16 so ausgebildet, dass eine Beziehung „D3 = D1“ verwirklicht ist.
Wie dies in 1 gezeigt ist, ist die Magnetflussaustauschfläche 17 des ersten Körperabschnittes 11, die vorstehend erörtert ist, durch einen Teil der Außenumfangsfläche (zylindrische Außenumfangsfläche) des ersten Körperabschnittes 11 ausgebildet, der so angeordnet ist, dass er dem Gehäuse 60 (die Innenumfangsfläche des zylindrischen Abschnittes des Gehäuses 60) in der radialen Richtung R zugewandt ist. Die Magnetflussaustauschfläche 17 ist an der Seite ausgebildet, die entgegengesetzt des Sollendabschnittes 21a des Spulenkörperabschnittes 21 von dem zweiten Körperabschnitt 12 in der axialen Richtung L (die Seite der zweiten axialen Richtung L2) ist, und tauscht einen Magnetfluss mit dem Gehäuse 60 aus, wenn die Wicklung 3 angeregt wird. In dem Ausführungsbeispiel ist, wie dies vorstehend beschrieben ist, der Durchmesser (D3) der Magnetflussaustauschfläche 17 größer als der Durchmesser (D2) eines Teils der Außenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes 11, der dem Sollendabschnitt 21a des Spulenkörperabschnittes 21 in der radialen Richtung R zugewandt ist. Das heißt, die Magnetflussaustauschfläche 17 hat einen größeren Durchmesser als ein Teil der Außenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes 11, der dem Sollendabschnitt 21a des Spulenkörperabschnittes 21 in der radialen Richtung R zugewandt ist. In dem Beispiel hat die Magnetflussaustauschfläche 17 einen gleichen Durchmesser wie die Außenumfangsfläche des zweiten Körperabschnittes 12. Folglich kann die Permeanz zwischen der Magnetflussaustauschfläche 17 und dem Gehäuse 60 erhöht werden (anders ausgedrückt kann der Magnetfluss reduziert werden, der austritt, wenn der Magnetfluss ausgetauscht wird), indem eine große Magnetpfadquerschnittsfläche zwischen der Magnetflussaustauschfläche 17 und dem Gehäuse 60 sichergestellt wird im Vergleich zu einem Fall, bei dem die Magnetflussaustauschfläche 17 einen gleichen Durchmesser wie ein Teil der Außenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes 11 hat, der dem Sollendabschnitt 21a des Spulenkörperabschnittes 21 in der radialen Richtung R zugewandt ist.
Als ergänzende Beschreibung wird in einem vereinfachten Modell die Permeanz zwischen der Magnetflussaustauschfläche 17 und einem Teil des Gehäuses 60, an den die Magnetflussaustauschfläche 17 eingesetzt (von außen eingesetzt) wird, anhand „µ×B/ΔD“ ausgedrückt, wenn die Differenz zwischen dem Durchmesser (D3) der Magnetflussaustauschfläche 17 und dem Durchmesser des Teils des Gehäuses 60 als „ΔD“ definiert ist, wobei die Permeabilität des magnetischen Pfades (hierbei Luft) als „µ“ definiert ist, und die Magnetpfadquerschnittsfläche als „B“ definiert ist. Wenn die Breite der Magnetflussaustauschfläche 17 in der axialen Richtung L anhand „X“ definiert ist, wird die Magnetpfadquerschnittsfläche (B) als „π×D3×X“ repräsentiert. Folglich wird, wenn der Durchmesser (D3) der Magnetflussaustauschfläche 17 größer wird, die Magnetpfadquerschnittsfläche (B) größer, wobei als ein Ergebnis davon die Permeanz ebenfalls größer wird (anders ausgedrückt wird der magnetische Widerstand geringer). Im Hinblick darauf kann, wenn die Magnetflussaustauschfläche 17 einen größeren Durchmesser hat als ein Teil der Außenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes 11, der dem Sollendabschnitt 21a des Spulenkörperabschnittes 21 in der radialen Richtung R zugewandt ist, eine große Permeanz sichergestellt werden zwischen der Magnetflussaustauschfläche 17 und dem Gehäuse 60 im Vergleich zu einem Fall, bei dem die Magnetflussaustauschfläche 17 einen gleichen Durchmesser hat wie der Teil der Außenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes 11, der dem Sollendabschnitt 21a des Spulenhauptkörperabschnittes 21 in der radialen Richtung R zugewandt ist, wobei als ein Ergebnis davon die auf dem Tauchkolben 2 aufzubringende Anzugskraft verbessert werden kann.
Verfahren zum Herstellen der elektromagnetischen Antriebsvorrichtung
Ein Verfahren zum Herstellen der elektromagnetischen Antriebsvorrichtung 11 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist nachstehend unter Bezugnahme auf die 2 bis 7 beschrieben. Wie dies in 7 gezeigt ist, umfasst das Verfahren zum Herstellen der elektromagnetischen Antriebsvorrichtung 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einen Wicklungswickelschritt (Schritt 1), einen Anordnungsschritt (Schritt 2) und einen Einspritzformschritt (Schritt 3).
In dem Wicklungswickelschritt (Schritt 1) wird, wie dies in 2 gezeigt ist, die Wicklung 3 um die Außenumfangsfläche des Spulenkörperabschnittes 21 gewickelt. In dem Ausführungsbeispiel sind die Halteabschnitte 22 an den jeweiligen Endabschnitten des Spulenkörperabschnittes 21 an den beiden Seiten in der axialen Richtung L ausgebildet, und die Wicklung 3 wird in einem zylindrischen Raum angeordnet, der durch den Spulenkörperabschnitt 21 an der Innenseite in der radialen Richtung definiert ist, und durch das Paar der Halteabschnitte 22 an beiden Seiten in der axialen Richtung L definiert ist.
Der Anordnungsschnitt (Schritt 2) wird nach dem Ausführen des Wicklungswickelschrittes ausgeführt. In dem Anordnungsschritt wird, wie dies in 3 gezeigt ist, der Kernkörperabschnitt 16 an der Innenseite des Spulenkörperabschnittes 21 in der radialen Richtung R angeordnet unter Verwendung des Kerns 10, in dem der Kernkörperabschnitt 16 mit dem Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 vorgesehen ist. In dem Ausführungsbeispiel ist der Halteabschnitt 22 an der Seite der ersten axialen Richtung L1 so angeordnet, dass er mit dem Flanschabschnitt 15 des Kerns 10 von der Seite der zweiten axialen Richtung L2 in Kontakt steht. Indem der Halteabschnitt 22 in dieser Weise angeordnet ist, wie dies in 3 gezeigt ist, ist der Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 in dem Bereich angeordnet, in dem der Spulenkörperabschnitt 21 in der axialen Richtung L angeordnet ist. In diesem Zustand stehen außerdem die Außenumfangsfläche des Kernkörperabschnittes 16 und die Innenumfangsfläche des Spulenkörperabschnittes 21 miteinander an der Seite der ersten axialen Richtung L1 in Bezug auf den Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 in Kontakt, und der beabstandete Abschnitt 80, in dem die Außenumfangsfläche des Kernkörperabschnittes 16 und die Innenumfangsfläche des Spulenkörperabschnittes 21 voneinander beabstandet sind, ist in dem Bereich in der axialen Richtung L an der Seite der zweiten axialen Richtung L2 in Bezug auf den Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 und entsprechend einem Endabschnitt des Spulenkörperabschnittes 21 an der Seite der zweiten axialen Richtung L2 ausgebildet. Das heißt, in dem Anordnungsschritt wird der Kernkörperabschnitt 16 an der Innenseite des Spulenkörperabschnittes 21 in der radialen Richtung so angeordnet, dass die Außenumfangsfläche des zweiten Körperabschnittes 12 und die Innenumfangsfläche des Spulenkörperabschnittes 21 miteinander in Kontakt stehen, und so, dass die Außenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes 11 und die Innenumfangsfläche des Sollendabschnittes 21a des Spulenkörperabschnittes 21 voneinander in zumindest einem Teil des Bereiches in der Umfangsrichtung C beabstandet sind (in dem Ausführungsbeispiel der gesamte Bereich in der Umfangsrichtung C).
Der Einspritzformschritt (Schritt 3) wird nach dem Ausführen des Anordnungsschrittes ausgeführt. In dem Einspritzformschritt werden der Verbindungsabschnitt 40 und der Abdeckabschnitt 30 durch Spritzformen eines Harzes einstückig ausgebildet. In dem Ausführungsbeispiel werden in dem Einspritzformschritt, wie dies in den 4 und 5 gezeigt ist, der Verbindungsabschnitt 40 und der Abdeckabschnitt 30 durch ein Einspritzformen eines Harzes (Formmaterial) in derartiger Weise einstückig ausgebildet, dass der Kupplungsabschnitt 50 zwischen dem Verbindungsabschnitt 40 und dem Abdeckabschnitt 30 an der Seite der ersten axialen Richtung L1 in Bezug auf den Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 ausgebildet ist. Der Einspritzformschritt ist nachstehend genauer beschrieben.
Zunächst werden, wie dies in 4 gezeigt ist, der Kern 10 und der Spulenkörper 20, wobei der Kernkörperabschnitt 16 an der Innenseite des Spulenkörperabschnittes 21 in der radialen Richtung R angeordnet ist, im Inneren eines ersten Formwerkzeuges 71 und eines zweiten Formwerkzeuges 72 angeordnet. Der Kern 10 und der Spulenkörper 20 können im Inneren des ersten Formwerkzeuges 71 und des zweiten Formwerkzeuges 72 in dem Anordnungsschritt angeordnet werden. Der Kern 10 wird so angeordnet, dass er durch das erste Formwerkzeug 71 und das zweite Formwerkzeug 72 von beiden Seiten in der axialen Richtung L gehalten wird. In dem Beispiel wird der Flanschabschnitt 15 des Kerns 10 durch das erste Formwerkzeug 71 und das zweite Formwerkzeug 72 von beiden Seiten in der axialen Richtung L über den Spulenkörper 20 gehalten, um den die Wicklung 3 gewickelt worden ist.
Ein Abdeckungsleerraum 92, der der Form des Abdeckabschnittes 30 entspricht, und ein Verbindungsstückleerraum 93, der der Form des Verbindungsabschnittes 40 entspricht, sind ausgebildet, wobei der Kern 10 und der Spulenkörper 20 im Inneren des ersten Formwerkzeuges 71 und des zweiten Formwerkzeuges 72 angeordnet sind. Der Verbindungsstückleerraum 93 steht mit dem Abdeckungsleerraum 92 über einen Leerraum in Kommunikation, der der Form des Kupplungsabschnittes 50 entspricht. Ein Harz (in dem Beispiel ein thermoplastisches Harz) in einem geschmolzenen Zustand wird in die Leerräume über einen Einspritzpfad 91 beschickt. In dem Ausführungsbeispiel wird, obgleich dies nicht gezeigt ist, ein Harz von einer identischen Harzlieferquelle gleichförmig von einer Vielzahl an Orten in der Umfangsrichtung C zu dem Abdeckungsleerraum 92 geliefert. Indem das beschickte Harz zum Aushärten des Harzes abkühlt, werden der Abdeckabschnitt 30 und der Verbindungsabschnitt 40 so einstückig ausgebildet (geformt), dass sie durch den Kupplungsabschnitt 50 gekuppelt sind, wie dies in 5 gezeigt ist. In diesem Fall wird der Abdeckabschnitt 30 so in einem Einsetzformverfahren geformt, dass er mit dem Spulenkörper 20 und der Wicklung 3 einstückig ist, und der Verbindungsabschnitt 40 wird so mit einem Einsetzformverfahren geformt, dass er mit dem Energiezuführanschluss 3a einstückig ist.
In dem Ausführungsbeispiel ermöglicht das Vorsehen des beabstandeten Abschnittes 80, dass der Abdeckabschnitt 30 und der Verbindungsabschnitt 40 durch Einspritzformen eines Harzes einstückig ausgebildet werden, während eine Verformung des Kerns 10 (insbesondere des ersten Körperabschnittes 11 des Kernkörperabschnittes 16), in dem der Tauchkolbenunterbringungsraum S ausgebildet ist, unterdrückt wird. Dieser Aspekt ist unter Bezugnahme auf das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in 5 etc. dargestellt und in einem in 8 gezeigten Vergleichsbeispiel beschrieben. 8 zeigt ein Vergleichsbeispiel, bei dem die vorliegende Erfindung nicht angewendet ist und bei dem der vorstehend erörterte beabstandete Abschnitt 80 nicht ausgebildet ist. Obwohl die in 8 gezeigte elektromagnetische Antriebsvorrichtung kein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bildet, sind die gleichen Bezugszeichen wie in 5 etc. verwendet worden, um das Verständnis zu erleichtern.
Wenn das Harz bei dem Einspritzformschritt zum Aushärten abgekühlt ist, nimmt das Volumen des Harzes ab, was eine Kontraktionskraft in dem Harz erzeugt. Der Abdeckabschnitt 30, der durch das Einspritzformen ausgebildet wird, wird so ausgebildet, dass er die Wicklung 3 von der Außenseite in der radialen Richtung R über den gesamten Bereich des Spulenkörperabschnittes 21 in der axialen Richtung L und der Umfangsrichtung C bedeckt. Daher kann, wenn das Harz, das den Abdeckabschnitt 30 bildet, zum Aushärten abkühlt, die Kontraktionskraft des Harzes auf den Kernkörperabschnitt 16, der an der Innenseite des Spulenkörperabschnittes 21 angeordnet ist, in der radialen Richtung R über den Spulenkörperabschnitt 21 aufgebracht werden, der an der Innenseite des Abdeckabschnittes 30 in der radialen Richtung R angeordnet ist. Wenn die Kontraktionskraft gleichförmig oder im Allgemeinen gleichförmig in der Umfangsrichtung C ist, kann es sein, dass der Kernkörperabschnitt 16 nicht bis zu einem derartigen Grad verformt wird, so dass das Leistungsvermögen der elektromagnetischen Antriebsvorrichtung 1 reduziert wird. In dem Fall, bei dem die Abdeckung 30 und der Verbindungsabschnitt 40 durch das Einspritzformens eines Harzes einstückig ausgebildet sind, kann jedoch eine Versetzlast auf den Kernkörperabschnitt 16 aufgebracht werden, wobei die auf den Kernkörperabschnitt 16 aufgebrachte Kontraktionskraft in der Umfangsrichtung C ungleichförmig wird, was den Kernkörperabschnitt 16 bis zu einem derartigen Grad verformen kann, dass das Leistungsvermögen der elektromagnetischen Antriebsvorrichtung 1 reduziert wird.
Der Grund ist der Folgende. Wie dies in 4 gezeigt ist, ist das Formwerkzeug (in diesem Beispiel das erste Formwerkzeug 71), das während des Ausführens des Einspritzformschrittes angewendet wird, mit einem Werkzeugteil 71a versehen, das einen Teil (in dem Beispiel der röhrenartige Abschnitt 41) des Verbindungsabschnittes 40, der sich in der axialen Richtung L an der Außenseite des Abdeckabschnittes 30 in der radialen Richtung R erstreckt, und den Abdeckabschnitt 30 voneinander in der radialen Richtung R trennt. Wenn ein Harz in einem geschmolzenen Zustand beschickt wird, wird das Formwerkzeug ebenfalls heiß. Jedoch wird das Werkzeugteil 71a, das einen begrenzten Wärmeleitpfad hat, bei einer niedrigen Geschwindigkeit im Vergleich zu den anderen Teilen des Formwerkzeuges abgekühlt. Außerdem wird eine große Menge an Harz in der Nähe des Werkzeugteils 71a beschickt, um den Verbindungsabschnitt 40 auszubilden. Daher wird das Harz in der Nähe des Werkzeugteils 71a bei einer verzögerten Zeitabstimmung im Vergleich zu dem Harz in den anderen Teilen ausgehärtet, und das Harz, das bereits ausgehärtet worden ist, wird zu dem Werkzeugteil 71a aufgrund einer Kontraktionskraft gezogen, die dann erzeugt wird, wenn das Harz in der Nähe des Werkzeugteils 71a aushärtet. Außerdem ist, wie dies in 6 gezeigt ist, der Kupplungsabschnitt 50 zwischen dem Abdeckabschnitt 30 und dem Verbindungsabschnitt 40 in einem Teil des Bereiches in der Umfangsrichtung C ausgebildet, und der Kupplungsabschnitt 50 ist an der Seite der ersten axialen Richtung L1 in Bezug auf den Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 ausgebildet. Folglich wird die Kontraktionskraft des Harzes, das bei einer verzögerten Zeitabstimmung ausgehärtet wird, auch signifikant versetzt. Aufgrund dieser Faktoren kann bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau, der in einer übertriebenen Weise in Bezug auf das Vergleichsbeispiel 8 dargestellt ist, der Spulenkörper 20 so verformt werden, dass ein Endabschnitt des Spulenkörpers 20 an der Seite der zweiten axialen Richtung L2 näher zu dem Kupplungsabschnitt 50 gebracht wird, wobei in Zusammenhang damit der Kernkörperabschnitt 16 ebenfalls verformt werden kann.
Im Hinblick darauf ist in dem Ausführungsbeispiel, wie dies vorstehend erörtert ist, der beabstandete Abschnitt 80, bei dem die Außenumfangsfläche des Kernkörperabschnittes 16 (erster Körperabschnitt 11) und die Innenumfangsfläche des Spulenkörperabschnittes 21 voneinander beabstandet sind, in dem Bereich in der axialen Richtung L entsprechend einem Endabschnitt (Sollendabschnitt 21a) des Spulenkörperabschnittes 21 an der Seite der zweiten axialen Richtung L2 ausgebildet. In dem Ausführungsbeispiel ist des Weiteren der beabstandete Abschnitt 80 über den gesamten Bereich in der Umfangsrichtung C ausgebildet, so dass der Bereich in der Umfangsrichtung C an der Seite, die entgegengesetzt der Achse A von dem Bereich ist, bei dem der Kupplungsabschnitt 50 angeordnet ist, in dem Bereich umfasst ist, bei dem der beabstandete Abschnitt 80 in der Umfangsrichtung C ausgebildet ist. Folglich ist es möglich, eine Verformung des Kernkörperabschnittes 16 zu unterdrücken, indem ein Kontakt zwischen dem Spulenkörperabschnitt 21 und dem Kernkörperabschnitt 16 (erster Körperabschnitt 11) in dem Fall unterdrückt wird, bei dem der Spulenkörper 20 in der vorstehend beschriebenen Weise verformt wird.
In dem Ausführungsbeispiel wird in dem Anordnungsschritt der Kern 10 näher zu dem Spulenkörper 20 in der axialen Richtung L gebracht, um die Außenumfangsfläche des Kernkörperabschnittes 16 mit der Innenumfangsfläche des Spulenkörperabschnittes 21 einzusetzen. Daher gelangen die Außenumfangfläche des Kernkörperabschnittes 16 und die Innenumfangsfläche des Spulenkörperabschnittes 21 miteinander an der Seite der ersten axialen Richtung L1 in Bezug auf den Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 in einem derartigen Grad in Kontakt, dass die Außenumfangsfläche des Kernkörperabschnittes 16 mit der Innenumfangsfläche des Spulenkörperabschnittes 21 zumindest nach dem Ausführen des Anordnungsschrittes eingesetzt werden kann. In dieser Hinsicht wird, wie dies vorstehend beschrieben ist, wenn das den Abdeckabschnitt 30 bildende Harz abgekühlt ist, um ausgehärtet zu werden, die Kontraktionskraft des Harzes auf den Spulenkörperabschnitt 21 in der Richtung eines reduzierten Durchmessers aufgebracht. Daher wird der Grad an Kontakt zwischen der Außenumfangsfläche des Kernkörperabschnittes 16 und der Innenumfangsfläche des Spulenkörperabschnittes 21 an der Seite der ersten axialen Richtung L1 in Bezug auf den Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 verstärkt durch das Ausführen des Einspritzformschrittes.
Andere Ausführungsbeispiele
Schließlich sind eine elektromagnetische Antriebsvorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen einer elektromagnetischen Antriebsvorrichtung gemäß anderen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Ein Aufbau, der bei jedem der folgenden Ausführungsbeispiele offenbart ist, kann in Kombination mit einem Aufbau angewendet werden, der bei einem Aufbau angewendet wird, der bei einem beliebigen anderen Ausführungsbeispiel offenbart ist, sofern keine Widersprüche auftreten.

(1) In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der Anordnungsschritt nach dem Ausführen des Wicklungswickelschrittes ausgeführt. Jedoch sind die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Die Reihenfolge der Wicklungswickelschrittes und des Anordnungsschrittes können umgekehrt werden. In diesem Fall wird die Wicklung 3 um den Spulenkörperabschnitt 2, der an der Außenseite des Kernkörperabschnittes 16 in der radialen Richtung R angeordnet ist, in dem Wicklungswickelschritt gewickelt. In jedem Fall wird der Wicklungswickelschritt vor dem Einspritzformschritt ausgeführt.
(2) In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Außenumfangsfläche des Kernkörperabschnittes 16 an der Seite der zweiten axialen Richtung L2 in Bezug auf den beabstandeten Abschnitt 80 so ausgebildet, dass sie einen größeren Durchmesser als die Außenumfangsfläche des Kernkörperabschnittes 16 in dem Bereich hat, in dem der beabstandete Abschnitt 80 in der axialen Richtung L ausgebildet ist. Jedoch sind die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann, wie in dem Beispiel von 9 gezeigt, die Außenumfangsfläche des Kernkörperabschnittes 16 an der Seite der zweiten axialen Richtung L2 in Bezug auf den beabstandeten Abschnitt 80 so ausgebildet sein, dass sie einen gleichen Durchmesser wie die Außenumfangsfläche des Kernkörperabschnittes 16 in dem Bereich hat, in dem der beabstandete Abschnitt 80 in der axialen Richtung L ausgebildet ist. In diesem Fall hat die Magnetflussaustauschfläche 17 einen gleichen Durchmesser wie der Teil der Außenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes 11, der dem Sollendabschnitt 21a des Spulenkörperabschnittes 21 in der radialen Richtung R zugewandt ist. Das heißt, der Durchmesser (D3) der Magnetflussaustauschfläche 17 ist gleich dem Durchmesser (D2) eines Teils der Außenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes 11, der dem Sollendabschnitt 21a des Spulenkörperabschnittes 21 in der radialen Richtung R zugewandt ist.
(3) In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 so ausgebildet, dass die Wanddicke (die Dicke des ersten Körperabschnittes 11 des Kernkörperabschnittes 16 an einem Ort reduziert ist, bei dem der Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 so ausgebildet ist, dass er kleiner als die Teile in der axialen Richtung L an beiden Seiten des Bereiches ist. Jedoch sind die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise können, wie dies in dem Beispiel von 10 gezeigt ist, ein Teil des Kernkörperabschnittes 16 an der Seite der ersten axialen Richtung L1 in Bezug auf den Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 und ein Teil des Kernkörperabschnittes 16 an der Seite der zweiten axialen Richtung L2 in Bezug auf den Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 miteinander in der axialen Richtung L durch ein Kupplungselement 14 gekuppelt sein, das den Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 ausbildet. Das Kupplungselement 14 ist aus einem nichtmagnetischen Material ausgebildet und kuppelt die Teile des Kernkörperabschnittes 16, die separat an beiden Seiten des Magnetflussbegrenzungsabschnittes 13 in der axialen Richtung L angeordnet sind, miteinander in einer magnetisch getrennten Weise. Das Kuppeln durch das Kupplungselement 14 kann ausgeführt werden, indem es beispielsweise durch Gesenkschmieden oder Pressen verbunden wird oder Löten verbunden wird.
(4) In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Bereich in der axialen Richtung L, in der der beabstandete Abstand 80 ausgebildet ist, als ein Bereich in der axialen Richtung L festgelegt, der sich von der Position, gesehen in der axialen Richtung L, eines Endabschnittes des Spulenkörperabschnittes 21 an der Seite der zweiten axialen Richtung L2 zu dem Bereich in der axialen Richtung L erstreckt, in dem der Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 in der axialen Richtung L ausgebildet ist. Das heißt, die Außenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes 11 und die Innenumfangsfläche des Spulenkörperabschnittes 21 sind voneinander in dem gesamten Bereich in der axialen Richtung an der Seite der zweiten axialen Richtung L2 in Bezug auf den Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 in der axialen Richtung L beabstandet. Jedoch sind die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Der beabstandete Abschnitt 80 kann zumindest an einer Position in der axialen Richtung L entsprechend einem Endabschnitt (Sollendabschnitt 21a) des Spulenkörperabschnittes 21 an der Seite der zweiten axialen Richtung L2 ausgebildet sein (beispielsweise eine Position, die in der axialen Richtung L die gleiche wie der Endabschnitt ist), und ein Endabschnitt des Bereiches in der axialen Richtung L, in dem der beabstandete Abschnitt 80 an der Seite der ersten axialen Richtung L1 ausgebildet ist, kann an die Seite der zweiten axialen Richtung L2 in Bezug auf den Bereich gesetzt werden, bei dem der Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 ausgebildet ist. Das heißt, die Außenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes 11 und die Innenumfangsfläche des Spulenkörperabschnittes 21 können voneinander in lediglich einem Teil des Bereiches in der axialen Richtung L an der Seite der zweiten axialen Richtung L2 in Bezug auf den Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 in der axialen Richtung L getrennt sein (es ist hierbei zu beachten, dass der Bereich eine Position umfassen soll, die in der axialen Richtung L die gleiche wie der Sollendabschnitt 21a ist).
(5) In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der beabstandete Abschnitt 80 über den gesamten Bereich in der Umfangsrichtung C ausgebildet. Jedoch sind die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Der beabstandete Abschnitt 80 kann in lediglich einem Teil des Bereiches in der Umfangsrichtung C ausgebildet sein. Das heißt, die Außenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes 11 und die Innenumfangsfläche des Sollendabschnittes 21a des Spulenkörperabschnittes 21 können voneinander in lediglich einem Teil des Bereiches in der Umfangsrichtung C (ein spezifischer Bereich 81, der nachstehend erörtert ist) beabstandet sein. Hierbei wird, wenn der Bereich in der Umfangsrichtung C, in dem der beabstandete Abschnitt 80 ausgebildet ist, als der spezifische Bereich 81 definiert ist, der spezifische Bereich 81 vorzugsweise in einem Bereich in der Umfangsrichtung C an der Seite festgelegt, die entgegengesetzt der Achse A von dem Bereich ist, an dem der Kupplungsabschnitt 50 angeordnet ist, wie dies bei dem in 11 gezeigten Beispiel der Fall ist. Bei dem in 11 gezeigten Beispiel ist der spezifische Bereich 81 als ein Bereich festgelegt, der eine Reichweite von 180 Grad hat. Der spezifische Bereich 81 kann auch als ein Bereich festgelegt werden, der eine Reichweite von weniger als 180 Grad hat (beispielsweise ein Bereich in der Umfangsrichtung C, der um 180 Grad von dem Bereich verschoben ist, in dem der Kupplungsabschnitt 50 in der Umfangsrichtung C angeordnet ist).
(6) In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Innenumfangsfläche des Spulenkörperabschnittes 21 so ausgebildet, dass sie in dem gesamten Bereich in der axialen Richtung L gleichförmig ist (einen gleichen Durchmesser hat). Jedoch sind die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Die Innenumfangsfläche des Spulenkörperabschnittes 21 in dem Bereich, in dem der beabstandete Abschnitt 80 in der axialen Richtung L ausgebildet ist, kann so ausgebildet sein, dass sie einen größeren Durchmesser hat als die Innenumfangsfläche des Spulenkörperabschnittes 21 an der Seite der ersten axialen Richtung L1 in Bezug auf den Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13. In diesem Fall kann anders als bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel die Außenumfangsfläche des Kernkörperabschnittes 16 so ausgebildet sein, dass sie in dem gesamten Bereich in der axialen Richtung L mit Ausnahme des Bereiches gleichförmig ist, bei dem der Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 ausgebildet ist.
(7) In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Verbindungsabschnitt 40 an dem Abdeckabschnitt 30 an der Seite der ersten axialen Richtung L1 in Bezug auf den Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 gekuppelt. Jedoch sind die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Der Verbindungsabschnitt 40 kann an den Abdeckabschnitt 30 an der gleichen Position in der axialen Richtung L wie der Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 gekuppelt sein, oder der Verbindungsabschnitt 40 kann an den Abdeckabschnitt 30 an der Seite der zweiten axialen Richtung L2 in Bezug auf den Magnetflussbegrenzungsabschnitt 13 gekuppelt sein.
(8) In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die erste axiale Richtung L1 die Richtung von der Seite der elektromagnetischen Antriebsvorrichtung 1 zu der Seite einer Vorrichtung (in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der Ventilabschnitt 4), die durch die elektromagnetische Antriebsvorrichtung 1 anzutreiben ist, entlang der axialen Richtung L. Jedoch sind die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Die durch die elektromagnetische Antriebsvorrichtung 1 anzutreibende Vorrichtung kann an der Seite der zweiten axialen Richtung L2 in Bezug auf die elektromagnetische Antriebsvorrichtung 1 angeordnet sein, und die erste axiale Richtung L1 kann die Richtung von der Seite der anzutreibenden Vorrichtung zu der Seite der elektromagnetischen Antriebsvorrichtung 1 entlang der axialen Richtung L sein. In diesem Fall kann anders als bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der zweite Körperabschnitt 12, der in einer säulenartigen Form, die sich in der axialen Richtung L erstreckt, als in einer zylindrischen Form ausgebildet sein, die sich in der axialen Richtung L erstreckt. In diesem Fall wird der zweite Körperabschnitt 12 in der Form einer massiven Säule ausgebildet, die sich in der axialen Richtung L erstreckt.
(9) In dem Ausführungsbeispiel ist die elektromagnetische Antriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung auf das elektromagnetische Ventil 90 angewendet. Jedoch sind die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Selbstverständlich kann die elektromagnetische Antriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung auch auf andere Vorrichtungen außer elektromagnetischen Ventilen angewendet werden.

INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Die vorliegende Erfindung kann bei einer elektromagnetischen Antriebsvorrichtung angewendet werden, die Folgendes aufweist: einen Kern, der einen Kernkörperabschnitt hat, einen Spulenkörper, bei dem ein rohrartiger Spulenkörperabschnitt über den gesamten Bereich in der Umfangsrichtung an der Außenseite des Kernkörperabschnittes in der radialen Richtung angeordnet ist, eine Wicklung, die um die Außenumfangsfläche des Spulenkörperabschnittes gewickelt ist, einen Abdeckabschnitt, der die Wicklung von der Außenseite in der radialen Richtung über den gesamten Bereich des Spulenkörperabschnittes in der axialen Richtung und der Umfangsrichtung bedeckt, und einen Verbindungsabschnitt, in dem ein Energiezuführanschluss der Wicklung untergebracht ist, wobei die elektromagnetische Antriebsvorrichtung die Position eines Gleitelementes in einem Unterbringungsraum, der durch den Kernkörperabschnitt ausgebildet ist, in der axialen Richtung in Übereinstimmung mit dem Zustand von zu der Wicklung zugeführter Energie steuert, und außerdem bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zum Herstellen der elektromagnetischen Antriebsvorrichtung.
Bezugszeichenliste

1: elektromagnetische Antriebsvorrichtung
2: Tauchkolben (Gleitelement)
3: Wicklung
3a: Energiezuführanschluss
10: Kern
11: erster Körperabschnitt
12: zweiter Körperabschnitt
13: Magnetflussbegrenzungsabschnitt
16: Kernkörperabschnitt
17: Magnetflussaustauschfläche
20: Spule (Spulenkörper)
21: Spulenkörperabschnitt
21a: Sollendabschnitt
30: Abdeckabschnitt
40: Verbindungsabschnitt
81: spezifischer Bereich
A: Achse
C: Umfangsrichtung
L: axiale Richtung
R: radiale Richtung
S: Tauchkolbenunterbringungsraum (Unterbringungsraum)

Claims

Elektromagnetische Antriebsvorrichtung (1) mit einem Kern (10), der einen Kernkörperabschnitt (16) hat, der sich in einer axialen Richtung (L) erstreckt, einem Spulenkörper (20), der einen rohrartigen Spulenkörperabschnitt (21) hat, der sich in der axialen Richtung (L) erstreckt, wobei der Spulenkörperabschnitt (21) an einer Außenseite des Kernkörperabschnittes (16) in einer radialen Richtung (R) über den gesamten Bereich des Kernkörperabschnittes (16) in einer Umfangsrichtung angeordnet ist, einer Wicklung (3), die um eine Außenumfangsfläche des Spulenkörperabschnittes (21) gewickelt ist, einem Abdeckabschnitt (30), der die Wicklung (3) von der Außenseite in der radialen Richtung (R) über den gesamten Bereich des Spulenkörperabschnittes (21) in der axialen Richtung (L) und der Umfangsrichtung bedeckt, und einem Verbindungsabschnitt (40), in dem ein Energiezuführanschluss (3a) der Wicklung (3) untergebracht ist, wobei der Kernkörperabschnitt (16) einen ersten Körperabschnitt (11) und einen zweiten Körperabschnitt (12) aufweist, die in der axialen Richtung (L) miteinander gekuppelt sind, wobei der erste Körperabschnitt (11) in einer rohrartigen Form ausgebildet ist, die sich in der axialen Richtung (L) erstreckt, und ein Raum, der von einer Innenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes (11) umgeben ist, einen Unterbringungsraum (S) ausbildet für ein Gleitelement (2), das in der axialen Richtung (L) entlang der Innenumfangsfläche gleitet, wobei der zweite Körperabschnitt (12) in einer rohrartigen Form ausgebildet ist, die sich in der axialen Richtung (L) erstreckt, und er eine Innenumfangsfläche hat, die einen kleineren Durchmesser als die Innenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes (11) hat, oder in einer Form einer massiven Säule ausgebildet ist, die sich in der axialen Richtung (L) erstreckt, und die elektromagnetische Antriebsvorrichtung (1) eine Position des Gleitelementes (2) in dem Unterbringungsraum (S) in der axialen Richtung (L) gemäß einem zu der Wicklung (3) zugeführten Energiezustand steuert, wobei: der Abdeckabschnitt (30) und der Verbindungsabschnitt (40) einstückig aus einem Harz ausgebildet sind; und eine Außenumfangsfläche des zweiten Körperabschnittes (12) und eine Innenumfangsfläche des Spulenkörperabschnittes (21) miteinander in Kontakt stehen, und eine Außenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes (11) und eine Innenumfangsfläche eines Sollendabschnittes (21a), der ein Endabschnitt des Spulenkörperabschnittes (21) an einer Seite in einer Richtung von dem zweiten Körperabschnitt (12) zu dem ersten Körperabschnitt (11) in der axialen Richtung (L) ist, voneinander in zumindest einem Teilbereich in der Umfangsrichtung beabstandet sind.
Elektromagnetische Antriebsvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, wobei: der erste Körperabschnitt (11) einen Magnetflussbegrenzungsabschnitt (13) hat, der in einem Bereich vorgesehen ist, in dem der Spulenkörperabschnitt (21) in der axialen Richtung (L) angeordnet ist, wobei der Magnetflussbegrenzungsabschnitt (13) einen Magnetfluss begrenzt, der durch den ersten Körperabschnitt (11) in der axialen Richtung (L) tritt; eine Dicke des ersten Körperabschnittes (11) an einem Ort, an dem der Magnetflussbegrenzungsabschnitt (13) ausgebildet ist, geringer ist als eine Dicke der Teile des Kernkörperabschnittes (16), in der axialen Richtung (L) an beiden Seiten des Magnetflussbegrenzungsabschnittes (13) positioniert sind; und die Außenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes (11) und die Innenumfangsfläche des Spulenkörperabschnittes (21) voneinander im gesamten Bereich in der axialen Richtung (L) an einer Seite beabstandet sind, die von dem zweiten Körperabschnitt (12) in der axialen Richtung (L) gesehen entgegengesetzt des Magnetflussbegrenzungsabschnittes (13) ist.
Elektromagnetische Antriebsvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, die des Weiteren Folgendes aufweist: ein Gehäuse (60), in dem der Abdeckabschnitt (30) untergebracht ist, wobei: der erste Körperabschnitt (11) eine Magnetflussaustauschfläche (17) hat, die an einer Seite entgegengesetzt dem Sollendabschnitt (21a) des Spulenkörperabschnittes (21) von dem zweiten Körperabschnitt (12) in der axialen Richtung (L) vorgesehen ist, wobei die Magnetflussaustauschfläche (17) eine Außenumfangsfläche ist, die so angeordnet ist, dass sie dem Gehäuse (60) in der radialen Richtung (R) zugewandt ist, um mit dem Gehäuse (60) einen Magnetfluss auszutauschen; und die Magnetflussaustauschfläche (17) einen größeren Durchmesser als ein Teil der Außenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes (11) hat, der dem Sollendabschnitt (21a) des Spulenkörperabschnittes (21) in der radialen Richtung (R) zugewandt ist.
Elektromagnetische Antriebsvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei: ein Kupplungsabschnitt (50) zwischen dem Verbindungsabschnitt (40) und dem Abdeckabschnitt (30) in einem Teilbereich in der Umfangsrichtung ausgebildet ist; die Außenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes (11) und die Innenumfangsfläche des Sollendabschnittes (21a) des Spulenkörperabschnittes (21) voneinander in einem spezifischen Bereich in der Umfangsrichtung beabstandet sind; und der spezifische Bereich ein Bereich in der Umfangsrichtung an einer Seite ist, die entgegengesetzt einer Achse des Kernkörperabschnittes (16) von dem Bereich ist, an dem der Kupplungsabschnitt (50) angeordnet ist.
Elektromagnetische Antriebsvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Außenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes (11) und die Innenumfangsfläche des Sollendabschnittes (21a) des Spulenkörperabschnittes (21) voneinander im gesamten Bereich in der Umfangsrichtung beabstandet sind.
Elektromagnetische Antriebsvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Verbindungsabschnitt (40) einen Teil, der sich in der axialen Richtung (L) erstreckt, an einer Außenseite des Abdeckabschnittes (30) in der radialen Richtung (R) hat.
Verfahren zum Herstellen einer elektromagnetischen Antriebsvorrichtung (1) mit einem Kern (10), der einen Kernkörperabschnitt (16) hat, der sich in einer axialen Richtung (L) erstreckt, einem Spulenkörper (20), der einen röhrenartigen Spulenkörperabschnitt (21) hat, der sich in der axialen Richtung (L) erstreckt, wobei der Spulenkörperabschnitt (21) an einer Außenseite des Kernkörperabschnittes (16) in einer radialen Richtung (R) über den gesamten Bereich des Kernkörperabschnittes (16) in der Umfangsrichtung angeordnet ist, einer Wicklung (3), die um eine Außenumfangsfläche des Spulenkörperabschnittes (21) gewickelt ist, einem Abdeckabschnitt (30), der die Wicklung (3) von der Außenseite in der radialen Richtung (R) über den gesamten Bereich des Spulenkörperabschnittes (21) in der axialen Richtung (L) und der Umfangsrichtung bedeckt, und einem Verbindungsabschnitt (40), in dem ein Energiezuführanschluss (3a) der Wicklung (3) untergebracht ist, wobei der Kernkörperabschnitt (16) einen ersten Körperabschnitt (11) und einen zweiten Körperabschnitt (12) hat, die in der axialen Richtung (L) miteinander gekuppelt sind, wobei der erste Körperabschnitt (11) in einer rohrartigen Form ausgebildet ist, die sich in der axialen Richtung (L) erstreckt, und ein Raum, der durch eine Innenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes (11) umgeben ist, einen Unterbringungsraum (S) für ein Gleitelement (2) ausbildet, das in der axialen Richtung (L) entlang der Innenumfangsfläche gleitet, wobei der zweite Körperabschnitt (12) in einer rohrartigen Form ausgebildet ist, die sich in der axialen Richtung (L) erstreckt, und er eine Innenumfangsfläche hat, die einen kleineren Durchmesser als die Innenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes (11) hat, oder in einer massiven säulenartigen Form ausgebildet ist, die sich in der axialen Richtung (L) erstreckt, und die elektromagnetische Antriebsvorrichtung (1) eine Position des Gleitelementes (2) in dem Unterbringungsraum (S) in der axialen Richtung (L) gemäß einem zu der Wicklung (3) zugeführten Energiezustand steuert, wobei das Verfahren Folgendes aufweist: einen Anordnungsschritt zum Anordnen des Kernkörperabschnittes (16) an einer Innenseite des Spulenkörperabschnittes (21) in der radialen Richtung (R) in derartiger Weise, dass eine Außenumfangsfläche des zweiten Körperabschnittes (12) und eine Innenumfangsfläche des Spulenkörperabschnittes (21) miteinander in Kontakt stehen, und so, dass eine Außenumfangsfläche des ersten Körperabschnittes (11) und eine Innenumfangsfläche eines Sollendabschnittes (21a), der ein Endabschnitt des Spulenkörperabschnittes (21) an einer Seite in einer Richtung von dem zweiten Körperabschnitt (12) zu dem ersten Körperabschnitt (11) in der axialen Richtung (L) ist, voneinander in zumindest einem Teilbereich in der Umfangsrichtung beabstandet sind; und einen Einspritzformschritt zum einstückigen Ausbilden des Verbindungsabschnittes (40) und des Abdeckabschnittes (30) durch ein Einspritzformen eines Harzes, wobei der Einspritzformschritt nach dem Ausführen des Anordnungsschrittes ausgeführt wird.