JP4233611B2 - 圧密な構成ユニットとその製造法 - Google Patents

Description

背景技術
本発明は、請求項１の上位概念部に記載した形式の圧密な構成ユニット、特に油圧ユニットから出発する。
このような油圧ユニットは、たとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第１９５２１５１０号明細書により公知である。この公知の構成ユニットでは、ケーシングが熱可塑性プラスチックによって形成されており、ケーシング内に凹部が形成されていて、この凹部に電磁作動部材が挿入されている。この作動部材も同様に、ケーシングと溶接または接着によって圧密に結合されているプラスチック製ケーシング部を有している。
発明の利点
請求項１の特徴部に記載の特徴を有する本発明による装置は、圧密の結合が超音波溶接によって形成可能であり、溶接に必要な振動子が機能ユニットの質量、たとえば電磁作動部材の磁石を振動させる必要はなく、挿入部材のはるかに小さい質量のみを振動させればよいという利点を有している。さらに、ケーシングの寸法精度に対する要求が比較的低い。機能ユニットはケーシング内にあらかじめ組み付け、半径方向および軸方向の所定の位置にセットして、溶接前に機能性能をチェックできる。
請求項２以下に記載の手段により、請求項１に記載の装置の有利な改良が可能になる。特に、カバーが機能ユニットに添設され、機能ユニットのための接続部材がカバー内に統合されていると有利である。さらに超音波溶接にとって合理的に、挿入部材が溶接したい端面に２つの刃状の支承面を具備して形成されている。その際に、一方の刃はカバーに、他方の刃はケーシングに、それぞれ環状ギャップの底部に載っている。そうすることによって、超音波溶接時に変形する材料は刃の間に形成された中空部に流入できることが保証されている。環状ギャップと挿入部材との別の合理的な構成、すなわちそれによって超音波溶接時に流動する材料の外から見える肉盛りが避けられる構成は、挿入部材が外側の幅広のリングと環状ギャップの底部に載着している幅狭のリングとを有しており、狭い方のリングで超音波溶接結合のための両刃が形成されていることによって可能である。
図面
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。図１は、圧密結合の第１の実施例を有する圧密な構成ユニットの縦断面図を示しており、図２は、図１に示された実施例に従う圧密結合の拡大図を示しており、図３は、第２の実施例に従う圧密結合の拡大図を示しており、図４は、第３の実施例に従う圧密結合の拡大図を示している。
実施例の説明
図１は、熱可塑性プラスチックからなるケーシング１１と、ケーシング内に圧密に挿入されている電磁作動部材１２とを有する油圧ユニット１０を示している。ケーシング１１内には凹部１３が形成されていて、これに電磁作動部材１２が挿入されている。油圧ユニット１０の作用方式の説明については、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９５２１５１０号明細書を参照されたい。
電磁作動部材１２は、同様に熱可塑性プラスチックから形成された蓋状のカバープレート１５と、コイル体１７と一緒に注型された磁石コイル１８とを有している。磁石コイル１８は電気的接続部材１９と結合されている。コイル体１７の側方に開いた円筒形内部空間にコイルコア２０が挿入されている。本実施例ではカバープレート１５はコイル体１７の注型材料によって形成される。
コイルコア２０は中心に延びている長手方向孔２１を具備して形成されている。長手方向孔２１は圧力媒体のためのタンク（図示しない）に接続されている。コイル体１７の内部にある長手方向孔２１の端部には、タンク側のシール座２２が形成されている。シール座２２は可動な可動子２４の閉鎖部材２３と協働する。帽子形に形成された可動子２４は、その円筒形部分でコイル体１７内に貫入している。帽子形可動子の底部に圧入されている球体２６は閉鎖部材２３を形成する。コイル体１７の外部では、可動子２４は、幾つかの貫通孔２８が空いているフランジ２７を有している。フランジ２７には圧縮ばねとして形成された可動子ばね３０の一方の端部が隣接しており、可動子ばね３０は他方の端部で位置固定のコイルコア２０に支持されている。可動子ばね３０は磁気コイル１８に電流が流れていない状態で可動子２４を流入側のシール座３１に押し付け、シール座３１は閉鎖部材２３によってシールされる。流入側シール座３１はケーシング１０に形成された管状の流入突起３２に配置されており、コイルコア２０に形成されたシール座２２と共通縦軸線上にある。さらに、ケーシング１１内は、油圧消費機（図示しない）に通じている別の通路３４が形成されている。
カバープレート１５とケーシング１１との間には、ケーシング側底面４１とカバープレート側底面４２とを有する、環状に取り巻いている環状ギャップ４０が形成されている。環状ギャップ４０内には環状挿入部４４が着いており、その内側端面でケーシング側底面４１およびカバープレート側底面４２に載っている。
環状挿入部材４４には、環状挿入部材４４を振動させる超音波溶接機の振動子６５が載っている。超音波振動に基づき、環状挿入部材４４の内側端面およびケーシング側底面４１とカバープレート側底面４２との間の支承範囲で、熱可塑性プラスチックの溶融、ひいてはカバープレート１５と挿入部材４４とケーシング１１との溶接を招く。
図２、図３および図４に、圧密結合を形成するための配置構成の種々異なる実施例の拡大図を示す。図２に示されている第１の実施例では、ケーシング側底面４１とカバープレート側底面４２とが斜めに延びて形成されているので、ケーシング側底面４１には刃状のケーシング側支承部が形成され、カバープレート側底面４２には刃状のカバープレート側支承部が形成される。環状挿入部材４４は、上側の幅広のリング区分４７と、下側の、両側が引っ込んでいる幅狭のリング区分４８とを有している。リング区分の間には、外側のリング面５１と内側のリング面５２とが形成されている。さて、環状挿入部材４４はリング面５１、５２でそれぞれの刃状支承部に載っている。挿入部材４４に超音波が作用すると、熱可塑性プラスチックの材料が刃状支承部の範囲で最初に溶融する。それによって環状ギャップ４０のケーシング側底面４１およびカバープレート側底面４２においても、環状挿入部材４４のリング面５１、５２においても熱可塑性プラスチックの迅速な溶融が達成される。
図３から、第２の実施例が明らかである。ここでは挿入部材４４は同様に幅広のリング区分４７と幅狭のリング区分４８とからなる。両リング区分４７と４８の間には外側のリング面５１と内側のリング面５２とが延びている。幅狭のリング区分４８の端面にはＶ字形の切欠部５４が設けられているので、環状の挿入部材４４の端面には２つの刃状リング面５５が形成されている。一方の刃状リング面５５は環状ギャップ４０の幅狭の範囲のカバープレート側底面４２に載っており、他方の刃状リング面はケーシング側底面４１に載っている。リング面５１、５２と環状ギャップ４０内の隣接したケーシング側底面４１およびカバープレート側底面４２との間には中空部５８が形成されている。そうすることによって超音波溶接時に溶融した材料は中空部５８内に逃げることができ、それによって肉盛りとしてケーシング１１もしくはカバープレート１５の表面に達しない。ケーシング１１、カバープレート１５および挿入部材４４の間の溶接は、刃状リング面５５の範囲において幅狭のリング区分４８の下側の端面で行われる。
図３に従う実施例の単純化された構成形態が、図４に示されている。ここでは環状挿入部材がコンパクトなリング６０として形成されている。リング６０は内側端面には同様にＶ字形の切欠部５４を有している。切欠部５４は内側周面と外側周面に２つの刃状リング面６１を形成し、そのうち一方の刃状リング面６１はケーシング側底面４１上に載り、他方の刃状リング面６１はカバープレート側底面４２上に載っている。この場合、超音波溶接における溶接結合は、同様にケーシング１１とカバープレート１５と挿入部材４４との間の刃状リング面５５の範囲に生じる。
しかし、超音波溶接法の応用は、環状ギャップ４０および挿入部材４４の上記の構成に結び付けられてはいない。

Claims (5)

1. 圧密な構成ユニット、特に油圧ユニットであって、機能ユニット（１２）を収容するための凹部（１３）を有しているケーシング（１１）と、前記凹部（１３）を閉じるためのカバープレート（１５）と、このカバープレート（１５）と前記ケーシング（１１）との間の圧密結合とを有している形式のものにおいて、
   前記カバープレート（１５）と前記ケーシング（１１）との間に環状ギャップ（４０）が形成されており、この環状ギャップ（４０）がケーシング側底面（４１）とカバープレート側底面（４２）とを形成しており、前記環状ギャップ（４０）に、前記カバープレート（１５）と前記ケーシング（１１）との間の圧密結合を形成するために環状の挿入部材（４４）が挿入されており、この挿入部材（４４）が、前記ケーシング側底面（４１）と前記カバープレート側底面（４２）とに向けられた端面を有していて、この端面がそれぞれ１つの支承面（５５；６１）で、前記ケーシング側底面（４１）上と前記カバープレート側底面（４２）上とに載っており、
   塞がっていない状態において、前記挿入部材（４４）が、前記ケーシング側底面（４１）と前記カバープレート側底面（４２）とに向けられた端面にＶ字形の切欠部（５４）を有していて、この切欠部が前記端面に２つの刃状リング面（５５；６１）を前記支承面として形成しており、両刃状リング面（５５；６１）のうちの一方の刃状リング面が前記ケーシング側底面（４１）と接触し、他方の刃状リング面が前記カバープレート側底面（４２）と接触しており、
   超音波溶接を用いて、前記挿入部材（４４）が前記ケーシング（１１）と前記カバープレート（１５）とに圧密に溶接されていることを特徴とする圧密な構成ユニット。
2. 前記挿入部材（４４）が上側の幅広のリング区分（４７）と下側の幅狭のリング区分（４８）とを有しており、この上側の幅広のリング区分（４７）と下側の幅狭のリング区分（４８）との間に、カバープレート側の内側のリング面（５２）とケーシング側の外側のリング面（５１）とが形成されており、前記幅狭のリング区分（４８）の端面にＶ字形の切欠部（５４）が設けられている、請求項１記載の構成ユニット。
3. 前記環状ギャップ（４０）内で前記幅広のリング区分（４７）と前記幅狭のリング区分（４８）との間に形成された内側のリング面（５１）と外側のリング面（５２）との下方に、それぞれ１つの中空部（５８）が塞がっていない状態において設けられており、この中空部（５８）内に溶接時に溶融材料が逃げることができる、請求項２記載の構成ユニット。
4. 圧密な構成ユニット、特に油圧ユニットであって、機能ユニット（１２）を収容するための凹部（１３）を有しているケーシング（１１）と、前記凹部（１３）を閉じるためのカバープレート（１５）と、このカバープレート（１５）と前記ケーシング（１１）との間の圧密結合とを有している形式のものにおいて、
   前記カバープレート（１５）と前記ケーシング（１１）との間に環状ギャップ（４０）が形成されており、この環状ギャップ（４０）がケーシング側底面（４１）とカバープレート側底面（４２）とを形成しており、前記環状ギャップ（４０）に、前記カバープレート（１５）と前記ケーシング（１１）との間の圧密結合を形成するために環状の挿入部材（４４）が挿入されており、この挿入部材（４４）が、前記ケーシング側底面（４１）と前記カバープレート側底面（４２）とに向けられた端面を有していて、支承面として働くこの端面で、前記ケーシング側底面（４１）上と前記カバープレート側底面（４２）上とに載っており、
   塞がっていない状態において、前記ケーシング側底面（４１）と前記カバープレート側底面（４２）とが、それぞれ傾いて延びていて、これによりそれぞれ１つの刃状支承部を形成しており、この刃状支承部にそれぞれ、前記挿入部材（４４）の、前記ケーシング側底面（４１）に向けられた端面もしくは前記カバープレート側底面（４２）に向けられた端面が接触しており、
   超音波溶接を用いて、前記挿入部材（４４）が前記ケーシング（１１）と前記カバープレート（１５）とに圧密に溶接されていることを特徴とする圧密な構成ユニット。
5. 請求項１から４までのいずれか１項記載の圧密な構成ユニットを製造する方法において、ケーシング（１１）とカバープレート（１５）との間の環状ギャップ（４０）内に挿入された環状の挿入部材（４４）に超音波溶接機の振動子（６５）が装着され、超音波溶接によって前記挿入部材（４４）が前記ケーシング（１１）および前記カバープレート（１５）と圧密に溶接されることを特徴とする方法。

Images