DE102005026945B4

DE102005026945B4 - Elektromagnetventil

Info

Publication number: DE102005026945B4
Application number: DE102005026945A
Authority: DE
Inventors: Takashi Toyota Izuo
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-06-11
Filing date: 2005-06-10
Publication date: 2009-07-16
Anticipated expiration: 2025-06-11
Also published as: FR2878600A1; DE102005026945A1; FR2871543A1; JP2005351218A

Abstract

Elektromagnetventil (2), das folgende Merkmale aufweist:
einen ersten Kern (22) und einen zweiten Kern (24), die einander gegenüberliegen; zwei elektromagnetische Spulen (52, 54), die jeweils um einen der Kerne (22, 24) gewickelt sind; einen Anker (30), der zwischen dem ersten Kern (22) und dem zweiten Kern (24) angeordnet ist; einen Ankerschaft (32), der sich von dem Anker (30) erstreckt, um durch den zweiten Kern (24) hindurchzugelangen; ein Ventilglied (6), das an einer dem Anker (30) gegenüberliegenden Seite des Ankerschafts (32) angeordnet ist, wobei der Betrag des elektrischen Stroms, der den elektromagnetischen Spulen (52, 54) zugeführt wird, so gesteuert wird, daß der Anker (30) zwischen dem ersten Kern (22) und dem zweiten Kern (24) bewegt wird, wodurch sich der Anker (30) entlang seiner Achse bewegt, um das Ventilglied (6) zu betätigen; und eine Ankerschaftführung (36), die auf einer Seite des Ankers (30) vorgesehen ist, die mit dem Ventilglied (6) korrespondiert,...

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Elektromagnetventil, das eine elektromagnetische Kraft in zwei Kernen steuert, indem eine elektromagnetische Spule mit Leistung versorgt wird, um einen Anker zwischen den beiden Kernen zu aktivieren, wodurch bewirkt wird, daß sich ein Ankerschaft bewegt und ein Ventilglied einen Kanal öffnet und schließt.
Die japanische Patentoffenlegungsschrift JP 2002-371810 A offenbart einen direkt arbeitenden Ventiltrieb zum Rotieren eines Ventilnockens, in dem eine luftdichte Spielverstellvorrichtung innerhalb einer Schraubenfeder mit einem Sicherungselement angeordnet ist, so daß die Länge entlang der Ventilachse reduziert wird.
Das Elektromagnetventil weist zwei Kerne und einen Anker auf. Der Anker wird zwischen den Kernen und entlang der Ventilachse bewegt, um einen Ankerschaft zu bewegen, so daß ein Ventilglied einen Kanal öffnet und schließt. Bei dieser Konfiguration muß der Ankerschaft zuverlässig gelagert sein. Daher sind zwei Lagerbauteile, wie z. B. Buchsen, an Position angeordnet, die am weitesten voneinander entfernt sind.
Der Ventilhub des Ankerschafts des Elektromagnetventils wird durch einen Ventilhubsensor an dem proximalen Abschnitt des Ankers erfaßt, der dem Ventilglied gegenüberliegt. Da der Ventilhubsensor an einer Position angeordnet ist, die sich weiter außerhalb von den Lagerbauteilen, wie z. B. den Buchsen, befindet, befindet er sich an einer Position, die sich außerhalb von den beiden Buchsen befindet, wobei der Abstand zwischen denselben entlang der Ventilachse maximiert ist. Daher ist es schwierig, die Größe des Elektromagnetventils entlang der Ventilachse zu reduzieren.
Um einen Kanal mit einem Ventilglied öffnen und schließen zu können, müssen zudem zwei Schraubenfedern auf der Ventilachse vorgesehen sein, und Sicherungsele mente, die die Enden der Schraubenfedern aufnehmen, müssen auf der Ventilachse vorgesehen sein. Diese Konfiguration erschwert es, die Größe des Elektromagnetventils entlang der Ventilachse zu reduzieren.
Weiterhin offenbart die DE 196 47 305 C1 eine Vorrichtung zur elektromagnetischen Betätigung eines Gaswechselventils für Verbrennungsmotoren ist mit einer mit dem Gaswechselventil zusammenwirkenden und in einem Zylinderkopf vorgesehenen Aktoreinheit versehen, welche einen Anker und zwei beidseitig des Ankers angeordnete Schaltmagnete aufweist, wobei die Schaltmagnete das Gaswechselventil in einer Offen- und in einer Schließstellung halten.
Die Aktoreinheit ist dabei schwimmend in dem Zylinderkopf gelagert, wobei an der oder in der dem Gaswechselventil abgewandten Seite der Aktoreinheit eine Spielausgleichseinrichtung mit einem Spielausgleichskolben mit einem ersten und einem zweiten Druckraum angeordnet ist.
Der erste Druckraum ist motordruckabhängig gesteuert und der zweite Druckraum ist über ein Rückschlagventil mit dem ersten Druckraum verbunden. Über eine Drosselleitung zwischen dem Spielausgleichskolben und einem diesen umgebenden Zylinder ist Druckmittel aus dem zweiten Druckraum abführbar.
Die DE 199 25 355 A1 offenbart ferner eine Vorrichtung zum Betätigen eines Gaswechselventils mit einem elektromagnetischen Aktuator, der einen Öffnungsmagneten und einen Schließmagneten aufweist, zwischen denen ein Anker axial verschiebbar angeordnet ist, der direkt oder über einen Ankerschaft mit einem Federsystem auf einen Ventilschaft wirkt, und mit einer ersten Schaftführungsstelle, die über zumindest einen Kanal mit einem Schmiermittelanschluß verbunden ist.
Die DE 199 25 355 A1 schlägt dabei vor, daß das Schmiermittel von der ersten Schaftführungsstelle über zumindest einen in Längsrichtung ausgerichteten Kanal in wenigstens einem Schaft zumindest zu einer zweiten Schaftführungsstelle geleitet wird.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Ausgehend vom Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Größe eines Elektromagnetventils entlang der Ventilachse zu reduzieren.
Um die vorstehende Aufgabe zu lösen, sieht die vorliegende Erfindung ein Elektromagnetventil vor, das einen ersten Kern und einen zweiten Kern aufweist, die einander gegenüberliegen. Das Elektromagnetventil weist zwei elektromagnetische Spulen auf, die jeweils um einen der Kerne gewickelt sind. Ein Anker befindet sich zwischen dem ersten Kern und dem zweiten Kern. Ein Ankerschaft erstreckt sich von dem Anker, um durch den zweiten Kern zu gelangen. Ein Ventilglied befindet sich an einer dem Anker entgegengesetzten Seite des Ankerschaft. Der Betrag des elektrischen Stroms, der den elektromagnetischen Spulen zugeführt wird, wird so gesteuert, daß der Anker zwischen dem ersten Kern und dem zweiten Kern bewegt wird, wodurch sich der Anker entlang seiner Achse bewegt, um das Ventilglied zu betätigen. Eine Ankerschaftführung ist auf einer Seite des Ankers vorgesehen, die mit dem Ventilglied korrespondiert. Die Ankerschaftführung erstreckt sich von dem zweiten Kern hin zu dem Ventilglied. Der Ankerschaft erstreckt sich hindurch und ist durch die Ankerschaftführung gelagert. Das erfindungsgemäße Elektromagnetventil ist dabei gekennzeichnet durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.
Die vorliegende Erfindung sieht zur Lösung der Aufgabe ferner ein Elektromagnetventil mit den Merkmalen der nebengeordneten Ansprüche 6, 7 und 10 vor.
Andere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden anhand der nachstehenden Beschreibung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen, die die Grundsätze der Erfindung beispielhaft veranschaulichen, näher erläutert.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Die Erfindung sowie ihre Aufgaben und Vorteile wird unter Bezugnahme auf die nachfolgende Beschreibung der derzeit bevorzugten Ausführungsformen zusammen mit den beigefügten Zeichnungen am besten verständlich. Es zeigen:
1 eine Querschnittsansicht, die ein Elektromagnetventil gemäß einer ersten Ausführungsform anzeigt;
2 eine vergrößerte Querschnittsansicht, die das Elektromagnetventil in 1 darstellt;
3(A) und 3(B) Diagramme, die eine Struktur unter Verwendung einer abgedich teten Ölumlauf-Spielverstellvorrichtung in der ersten Ausführungsform darstellen;
4(A) und 4(B) Diagramme, die eine Struktur unter Verwendung einer Quetsch- Spielverstellvorrichtung in der ersten Ausführungsform darstellen;
5(A) und 5(B) Diagramme, die eine Struktur unter Verwendung einer weiteren Quetsch-Spielverstellvorrichtung in der ersten Ausführungsform darstellen;
6(A) und 6(B) Diagramme, die eine Struktur unter Verwendung einer mecha nischen Spielverstellvorrichtung in der ersten Ausführungsform darstellen;
7 eine vergrößerte Querschnittsansicht, die ein Elektromagnetventil gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt; und
8 eine vergrößerte Querschnittsansicht, die ein Elektromagnetventil gemäß einer dritten Ausführungsform darstellt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 ist eine Querschnittsansicht, die ein Elektromagnetventil 2 gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt, die in einem Mehrzylinder-Verbrennungsmotor verwendet wird. 2 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die das Elektromagnetventil 2 darstellt. Mit Ausnahme einer Feder sind in den Zeichnungen ein Sicherungselement (das nachstehend erörtert wird) und ein Mechanismus innerhalb des Sicherungselements im Querschnitt dargestellt. Andere Ausführungsformen sind in den entsprechenden Zeichnungen in derselben Weise dargestellt.
Das Elektromagnetventil 2 weist eine elektromagnetische Ansteuereinheit 4 und ein Ventilglied 6 zum selektiven Öffnen eines Einlaßkanals oder eines Auslaßkanals auf, die auf einem Zylinderkopf H vorgesehen sind. Die elektromagnetische Ansteuereinheit 4 ist in einem Gehäuse 8 untergebracht. Das Gehäuse 8 weist ein oberes Gehäusebauteil 10 und ein unteres Gehäusebauteil 12 auf.
In dem Gehäuse 8 ist ein Stellgliedabschnitt 20 untergebracht. Mit Ausnahme der oberen Oberfläche und der unteren Oberfläche, ist der Stellgliedabschnitt 20 mit einem Harzformabschnitt 20a bedeckt. Die innere Struktur des Stellgliedabschnitts 20 ist einstückig ausgeführt. Der Stellgliedabschnitt 20 weist einen ersten Kern, bei dem es sich um einen oberen Kern 22 handelt, und einen zweiten Kern auf, bei dem es sich um einen unteren Kern 24 handelt. Die Kerne 22, 24 weisen jeweils in den mittleren Abschnitten vertikale Durchgangsöffnungen 22a, 24a auf.
Ein Ankerschaft 32 eines Ankers 30 wird in die Durchgangsöffnung 22a des oberen Kerns 22 von unten her eingeführt. Insbesondere der Ankerschaft 32 wird in die Durchgangsöffnung 22a von dem proximalen Abschnitt (oberen Abschnitt wie in 1) des Ankerschafts 32 eingefügt. Ein Kern 32a zum Erfassen einer linearen Verschiebung des Ankers 30 ist an dem proximalen Ende des Ankerschafts 32 angebracht. Ein Ventilhubsensor 34 ist an der Durchgangsöffnung 22a des oberen Kerns 22 angebracht. Der Ventilhubsensor 34 weist eine Spule zum Erfassen einer linearen Verschiebung (entsprechend einem Betätigungsbetrags-Erfassungsabschnitt oder einem Erfassungsselement) 34a auf, das von oben in die Durchgangsöffnung 22a eingefügt wird. Der Linerarverschiebungs-Erfassungskern 32a, der an dem Ankerschaft 32 angebracht ist, ist in die Linearverschiebungs-Erfassungsspule 34a eingefügt. Der Ventilhubsensor 34 erfaßt den Betätigungsbetrag des Ankerschafts 32 durch den Betrag der Bewegung des Linearverschiebungs-Erfassungskerns 32a in der Durchgangsöffnung 22a, wodurch der Ventilhub des Ventilglieds 6 durch den erfaßten Betätigungsbetrag erfaßt wird.
Ein proximaler Abschnitt einer zylindrischen Ankerschaftführung 36 ist in die Durchgangsöffnung 24a des unteren Kerns 24 eingepaßt. Das untere Gehäusebauteil 12 weist eine Einfügeöffnung auf, in die der Ankerschaft 32 eingefügt ist. Die Ankerschaftführung 36 ist in die Einfügeöffnung des unteren Gehäusebauteils 12 eingepaßt. Der distale Abschnitt der Ankerschaftführung 36 (der untere Abschnitt wie in 1) erstreckt sich von der Durchgangsöffnung 24a nach unten. Das heißt, daß die Ankerschaftführung 36 sich von dem unteren Kern 24 zu dem Ventilglied 6 hin erstreckt. Der Ankerschaft 32 ist durch die Ankerschaftführung 36 aufgenommen. Diese Struktur hebt die Notwendigkeit für Lagerbauteile, wie z. B. Buchsen, in jeweils dem oberen Kern 22 und dem unteren Kern 24, auf, während dem gesamten Anker 30 ermöglicht wird, durch die Ankerschaftführung 36 entlang der Ventilachse exakt geführt zu werden. Der Anker 30 weist eine Führungsöffnung 30a auf, die an einer von dem Ankerschaft 32 weit entfernen Position angeordnet ist. Eine Umdrehungsdrosselungswelle 30b ist in die Führungsöffnung 30a eingefügt. Die Umdrehungsdrosselungswelle 30b ist an dem Harzformabschnitt 20a befestigt, während sie parallel zu den Durchgangsöffnungen 22a, 24a gehalten wird. Diese Struktur verhindert, daß sich der Anker 30 relativ zu den Kernen 22, 24 dreht, wenn der Anker 30 betätigt wird.
Ein oberes Sicherungselement (erstes Sicherungselement) 38 ist an dem distalen Ende des Ankerschafts 32 angebracht. Ein Federsitz 40 ist auf der unteren Oberfläche des unteren Gehäusebauteils 12 vorgesehen. Eine obere Feder (erste Schraubenfeder) 42 ist zwischen dem oberen Sicherungselement 38 und dem Federsitz 40 vorgesehen. Die obere Feder 42 drängt den Ankerschaft 32 zu dem Ventilglied 6 hin.
Ein unteres Sicherungselement (zweites Sicherungselement) 44 ist an dem proximalen Ende (oberen Ende) eines Ventilschafts 6a des Ventilglieds 6 angebracht, dessen proximales Ende dem distalen Ende des Ankerschafts 32 gegenüberliegt. Eine untere Feder (zweite Schraubenfeder) 46 ist zwischen dem unteren Sicherungselement 44 und dem Zylinderkopf H angebracht. Diese Struktur drängt den Ventilschaft 6a zu dem Anker 30 hin.
Ein innerer Aufnahmeabschnitt oder zylindrischer proximaler Abschnitt 44a des unteren Sicherungselements 44 ist innerhalb eines proximalen Abschnitts (oberen Abschnitts) der unteren Feder 46 angeordnet. Ein Unterbringungsraum 44b ist innerhalb des proximalen Abschnitts 44a definiert. Eine Spielverstellvorrichtung 48 ist an der Unterseite des Unterbringungsraums 44b und zwischen dem Ankerschaft 32 und dem Ventilschaft 6a angeordnet. Da die Spielverstellvorrichtung 48 nicht von außen mit Öl versorgt werden muß, funktioniert die Spielverstellvorrichtung 48 problemlos in dem Unterbringungsraum 44b. Bei der Spielverstellvorrichtung 48 kann es sich um eine abgedichtete Ölumlauf-Spielverstellvorrichtung, eine Quetsch-Spielverstellvorrichtung oder eine mechanische Spielverstellvorrichtung handeln.
Als die abgedichtete Ölumlauf-Spielverstellvorrichtung kann eine abgedichtete, hydraulische Spielverstellvorrichtung, die in der japanischen Patentoffenlegungsschrift JP 2002-371810 A offenbart ist, verwendet werden. Wie z. B. in 3(a) gezeigt ist, kann eine abgedichtete Ölumlauf-Spielverstellvorrichtung verwendet werden. Die Spielverstellvorrichtung 48 weist einen Plunger-Körper 60 mit einer zylindrischen Umfangswand und einen Plunger 62 auf. Der Plunger-Körper 60 ist mit Öl befüllt, und der Plunger 62 gleitet entlang der axialen Ventilrichtung. Eine Druckkammer 64 ist zwischen dem Plunger 62 und der Unterseite des Plunger-Körpers 60 definiert. Eine Plunger-Feder 66 ist in der Druckkammer 64 vorgesehen, um den Plunger 62 in eine Richtung zu drängen, wodurch das Volumen der Druckkammer 64 erhöht wird, oder in Richtung des Ankerschafts 32 zu drängen.
Ein Vorsprung 68 ist auf der oberen Oberfläche des Plunger 62 ausgebildet. Der Vorsprung 68 gleitet in einer oberen Öffnung 60a des Plunger-Körpers 60, während eine Leckströmung von Öl verhindert wird. Zudem wird das distale Ende (untere Ende) des Ankerschafts 32 in die obere Öffnung 60a eingefügt und kontaktiert den Vorsprung 68.
In dem Plunger 62 ist ein Ölkanal 70 ausgebildet, um die Druckkammer 64 mit einer Reservoirkammer 72 zu verbinden, die sich über dem Plunger 62 befindet. Eine Sitzoberfläche 70a, die an der Öffnung des Ölkanals 70 in der Druckkammer 64 vorge sehen ist, nimmt ein Kugelrückschlagventil 74 auf. Der Abstand zwischen dem Kugelrückschlagventil 74 und der Sitzoberfläche 70a ist durch ein Sicherungselement 76 begrenzt. Wenn daher der Druck in der Druckkammer 64 höher ist als der Druck in der Reservoirkammer 72, kontaktiert das Rückschlagventil 74 die Sitzoberfläche 70a, wie in 3(B) gezeigt ist, und schließt den Ölkanal 70. Dementsprechend wird verhindert, daß sich Öl von der Druckkammer 64 durch den Ölkanal 70 in die Reservoirkammer 72 bewegt.
Eine Teil-Reservoirkammer 78 ist über dem Plunger-Körper 60 definiert. Die Teil-Reservoirkammer 78 ist teilweise durch eine Gummiwand 80 definiert. Das Volumen der Teil-Reservoirkammer 78 ändert sich entsprechend der Ausdehnung und Kontraktion der Gummiwand 80. In dem Plunger-Körper 60 sind Durchgangsöffnungen 60b ausgebildet, um dem Öl zu ermöglicht, sich zwischen der Reservoirkammer 72 und der Teil-Reservoirkammer 78 zu bewegen.
Der Abstand bzw. das Spiel zwischen dem Ankerschaft 32 und dem Ventilschaft 6a kann sich aufgrund von Motortemperaturänderungen, Fertigungstoleranzen und dem Verschleiß von Teilen ändern. Derartige Änderungen bezüglich des Abstands zwischen dem Ankerschaft 32 und dem Ventilschaft 6a werden durch die Bewegung des Plunger 62 in der axialen Richtung des Ventils in dem Plunger-Körper 60 gedampft. Somit wird eine durch ein Auftreffen während der Betätigung des Elektromagnetventils 2 bewirkte Geräuschentwicklung verhindert.
Wenn z. B. der Abstand zwischen dem Ankerschaft 32 und dem Ventilschaft 6a verringert wird, wird der Haltedruck erhöht, der auf die Spielverstellvorrichtung 48 durch den Ventilschaft 6a und den Ankerschaft 32 ausgeübt wird. Dementsprechend steigt der Druck in der Druckkammer 64 auf einen Wert an, der höher ist als der Druck in der Reservoirkammer 72. Wie in 3(B) gezeigt ist, kontaktiert daher das Kugelrückschlagventils 74 die Sitzoberfläche 70a, um den Ölkanal 70 zu schließen. Dabei strömt das Öl in der Druckkammer 64 in einer Leckströmung allmählich zwischen dem Plunger 62 und einer Gleitoberfläche 82 des Plunger-Körpers hindurch in die Reser voirkammer 72. Dadurch wird der Plunger 62 zum Ventilschaft 6a hin bewegt, um die Verringerung des Abstands zwischen dem Ankerschaft und dem Ventilschaft 6a zu absorbieren. In diesem Fall entspricht das Volumen des Öls, das von der Reservoirkammer 72 in die Teil-Reservoirkammer 78 durch die Durchgangsöffnung 6b bewegt wird, dem Volumen eines Teils des Vorsprungs 68, der in den Plunger-Körper 60 eintritt.
Wenn der Abstand zwischen dem Ankerschaft 32 und dem Ventilschaft 6a erhöht wird, wird der Haltedruck, der auf die Spielverstellvorrichtung 48 durch den Ventilschaft 6a und den Ankerschaft 32 ausgeübt wird, verringert. Dann verringert die Kraft der Plunger-Feder 66 den Druck in der Druckkammer 64, wodurch der Druck in der Druckkammer 64 auf einen Wert verringert wird, der niedriger ist als der Druck in der Reservoirkammer. Wie in 3(A) gezeigt ist, trennt sich das Rückschlagventil 74 von der Sitzoberfläche 70a, um den Ölkanal 70 zu öffnen. Daher bewirkt die Kraft der Plunger-Feder 66, daß Öl in der Reservoirkammer 72 rasch durch den Ölkanal 70 zur Druckkammer 64 strömen kann. Gleichzeitig wird der Plunger 62 zum Ankerschaft 32 hin bewegt, um die Vergrößerung des Abstands zwischen dem Ankerschaft 32 und dem Ventilschaft 6a zu absorbieren. In diesem Fall wird das Ölvolumen, das dem Volumen eines Teils des Vorsprung 68 entspricht, der von dem Plunger-Körper 60 eingezogen wird, durch die Durchgangsöffnung 60b von der Teil-Reservoirkammer 78 zur Reservoirkammer 72 bewegt.
Als die Quetsch-Spielverstellvorrichtung kann eine Spielverstellvorrichtung, die in der japanischen Patentoffenlegungsschrift 2002-166406 offenbart ist, verwendet werden. Wie z. B. in 4(A) gezeigt ist, kann eine Quetsch-Spielverstellvorrichtung 148 verwendet werden. Die Spielverstellvorrichtung 148 weist zwei Basen 150, 152 auf, die im wesentlichen identisch geformt sind. Eine Feder 154 ist zwischen den Basen 150, 152 angeordnet, um die Basen 150, 152 auseinanderzudrängen.
Eine Ausnehmung 150a ist auf der oberen Oberfläche der oberen Basis 150 ausgebildet, um das distale Ende (untere Ende) des Ankerschafts 32 aufzunehmen. Das proximale Ende (obere Ende) des Ventilschafts 6a kontaktiert die untere Oberfläche der unteren Basis 152.
Einander gegenüberliegende Vorsprünge 156, 158 sind jeweils in mittleren Abschnitten der Basen 150, 152 ausgebildet. Die einander gegenüberliegenden Oberflächen 156a, 158a sind jeweils auf den distalen Enden der Vorsprünge 156, 158 ausgebildet. Eine zylindrische Gummiwand 160 ist so ausgebildet, daß sie die einander gegenüberliegenden Oberflächen 156a, 158a umgibt. Das obere Ende und das untere Ende der zylindrischen Gummiwand 160 sind jeweils an der oberen Basis 150 und der unteren Basis 152 befestigt, während eine Ölleckströmung verhindert wird. Somit ist eine abgedichtete, für ein viskoses Fluid vorgesehene Kammer 162 zwischen den Vorsprüngen 156, 158 definiert. Das viskose Fluid (Fluid mit einer hohen Viskosität), wie z. B. Schmierfett oder Öl, befüllt die für das viskose Fluid vorgesehene Kammer 162.
Der Abstand zwischen dem Ankerschaft 32 und dem Ventilschaft 6a kann sich aufgrund von Motortemperaturänderungen, Fertigungstoleranzen und dem Verschleiß von Teilen ändern. In einem solchen Fall bewirkt die Feder 154, daß die obere Basis 150 den Ankerschaft 32 kontaktiert und die untere Basis 152 den Ventilschaft 6a kontaktiert. Somit werden Änderungen am Abstand zwischen dem Ankerschaft 32 und dem Ventilschaft 6a gedampft, und eine durch ein Auftreffen während der Betätigung des Elektromagnetventils 2 bewirkte Geräuschentwicklung wird verhindert.
Wenn beispielsweise der Abstand zwischen dem Ankerschaft 32 und dem Ventilschaft 6a verringert wird, wird der Haltedruck, der auf die Spielverstellvorrichtung 148 durch den Ventilschaft 6a und den Ankerschaft 32 ausgeübt wird, erhöht. Dementsprechend wird die Feder 154 komprimiert, und der Abstand zwischen der oberen Basis 150 und der unteren Basis 152 reduziert. Dadurch wird die Verringerung des Abstands zwischen dem Ankerschaft 32 und dem Ventilschaft 6a gedampft. Dabei nähern sich die beiden Vorsprünge 156, 158 einander an. Da jedoch die zylindrische Gummiwand 160, die die für das viskose Fluid vorgesehene Kammer 162 umgibt, nach außen verformt wird, wird das viskose Fluid in der für das viskose Fluid vorgesehenen Kammer 162 in einen Raum bewegt, der durch die Verformung um die Vorsprünge 156, 158 ausgebildet ist.
Wenn der Abstand zwischen dem Ankerschaft 32 und dem Ventilschaft 6a vergrößert wird, wird der Haltedruck, der auf die Spielverstellvorrichtung 148 durch den Ventilschaft 6a und den Ankerschaft 32 ausgeübt wird, verringert. Dementsprechend dehnt sich die Feder 154 aus, und der Abstand zwischen der oberen Basis 150 und der unteren Basis 152 wird vergrößert. Dadurch wird die Vergrößerung des Abstands zwischen dem Ankerschaft 32 und dem Ventilschaft 6a gedämpft. Dabei nimmt der Abstand zwischen den Vorsprüngen 156, 158 zu. Da jedoch die Gummiwand 160 nach innen verformt wird, wird der Anstieg des Volumens zwischen den einander gegenüberliegenden Oberflächen 156a, 158a aufgenommen, selbst wenn die Menge des viskosen Fluids der für das viskose Fluid vorgesehenen Kammer 162 konstant ist.
Wenn das Ventilglied 6 das Einlaßventil oder das Auslaßventil öffnet, funktioniert die für das viskose Fluid vorgesehene Kammer 162 wie nachstehend beschrieben ist. Wenn die elektromagnetische Ansteuereinheit 4 so gesteuert wird, daß der Anker 30 den Ankerschaft 32 nach unten drückt, wird die Kraft der unteren Feder 46 erhöht, die dazu dient, den Ventilschaft 6a nach oben zu drücken, während der Ankerschaft 32 nach unten bewegt wird. Dementsprechend nähert sich die obere Basis 150 der unteren Basis 152, während die Feder 154 komprimiert wird, so daß das Volumen zwischen den einander gegenüberliegenden Flächen 156a, 158a beginnt, sich zu verringern. Die Reduktion des Volumens zwischen den einander gegenüberliegenden Oberflächen 156a, 158a wird durch eine nach außen gerichtete Verformung der Gummiwand 160 gedämpft.
Während das Volumen zwischen den einander gegenüberliegenden Oberflächen 156a, 158a verringert wird und ein viskoses Fluid aus dem Raum zwischen den einander gegenüberliegenden Oberflächen 156a, 158a herausgequetscht wird, wie oben beschrieben, wird eine Fluidreibungskraft des viskosen Fluids oder Quetschkraft erzeugt. Die Quetschkraft nimmt zu, während der Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden Oberflächen 156a, 158a verringert wird.
Wenn der Vorsprung 156 den Vorsprung 158 kontaktiert, wie in 4(B) gezeigt ist, wird dementsprechend die relative Geschwindigkeit rasch reduziert. Somit wird ein Auftreffen zwischen den Vorsprüngen 156, 158 gedämpft. Dementsprechend wird die Geräuschentwicklung bei einem Auftreffen beträchtlich reduziert. Da die Verwendung einer solchen Quetschkraft ermöglicht, daß ein kompakter Aufbau eine große Kraft erzeugt, können Größe und Gewicht der Spielverstellvorrichtung 148 verringert werden.
Während der Anker 30 den Ankerschaft 32 anhebt, wenn das Ventilglied 6 den Einlaßkanal oder den Auslaßkanal schließt, bewegen die Kraft der Feder 154 und die elastische Rückstellkraft der Gummiwand 160 das viskose Fluid zurück in den Raum zwischen den einander gegenüberliegenden Oberflächen 156a, 158a.
5(A) stellt ein weiteres Beispiel einer Quetsch-Spielverstellvorrichtung dar. Die Spielverstellvorrichtung 248 weist zwei Basen 250, 252 auf, die im wesentlichen identisch geformt sind. Ein Metallbalg 254 ist zwischen den Basen 250, 252 angeordnet, um die Basen 250, 252 miteinander zu verbinden. Der Balg 254 ist mit den Umfangsabschnitten der Basen 250, 252 verschweißt, so daß eine abgedichtete Fluidkammer 256 innenseitig definiert ist. Ein viskoses Fluid 256a, wie z. B. Schmierfett und Öl, und ein Gas 256b, wie z. B. Luft und Stickstoff, sind in der Fluidkammer 256 luftdicht einschlossen. Das Gas 256b drängt die Basen 250, 252 auseinander.
Eine Ausnehmung 250a ist auf der oberen Oberfläche der oberen Basis 250 ausgebildet, um das distale Ende des Ankerschafts 32 aufzunehmen. Das proximale Ende des Ventilschafts 6a kontaktiert die untere Oberfläche der unteren Basis 252.
Einander gegenüberliegende Vorsprünge 258, 260 sind jeweils in den mittleren Abschnitten der Basen 250, 252 ausgebildet. Einander gegenüberliegende Oberflä chen 258a, 260a sind jeweils auf den distalen Enden der Vorsprünge 258, 260 ausgebildet. Das Verhältnis des viskosen Fluids 256a und des Gases 256b in der Fluidkammer 256 ist so eingestellt, daß das viskose Fluid 256a stets in dem Raum zwischen den einander gegenüberliegenden Oberflächen 258a, 260a vorhanden ist.
Der Abstand zwischen dem Ankerschaft 32 und dem Ventilschaft 6a kann sich aufgrund von Motortemperaturänderungen, Fertigungstoleranzen und einem Verschleiß von Teilen ändern. In einem solchen Fall bewirkt der Druck des Gases 256b, daß die obere Basis 250 den Ankerschaft 32 kontaktiert und die untere Basis 252 den Ventilschaft 6a kontaktiert. Somit werden Änderungen am Abstand zwischen dem Ankerschaft 32 und dem Ventilschaft 6a gedampft, und eine durch ein Auftreffen des Elektromagnetventils 2 während der Betätigung bewirkte Geräuschentwicklung wird verhindert.
Wenn z. B. der Abstand zwischen dem Ankerschaft 32 und dem Ventilschaft 6a verringert wird, wird der Haltedruck, der auf die Spielverstellvorrichtung 248 durch den Ventilschaft 6a und den Ankerschaft 32 ausgeübt wird, erhöht. Demzufolge wird das Gas 256b verdichtet, um das viskose Fluid 256a zwischen die einander gegenüberliegenden Oberflächen 258a, 260a zu quetschen, so daß der Balg 254 entlang der Ventilachse komprimiert wird. Während der Abstand zwischen der oberen Basis 250 und der unteren Basis 252 verringert wird, wird die Verringerung des Abstands zwischen dem Ankerschaft 32 und dem Ventilschaft 6a gedampft.
Wenn der Abstand zwischen dem Ankerschaft 32 und dem Ventilschaft 6a vergrößert wird, wird der Haltedruck, der auf die Spielverstellvorrichtung 248 durch den Ventilschaft 6a und den Ankerschaft 32 ausgeübt wird, verringert. Dementsprechend dehnt sich das Gas 256b so aus, daß das viskose Fluid 256a in den Raum zwischen den einander gegenüberliegenden Oberflächen 258a, 260a strömt. Der Balg 254 dehnt sich entlang der Ventilachse so aus, daß der Abstand zwischen der oberen Basis 250 und der unteren Basis 252 vergrößert wird, um die Vergrößerung des Abstands zwischen dem Ankerschaft 32 und dem Ventilschaft 6a zu absorbieren.
Wenn das Ventilglied 6 den Einlaßkanal oder Auslaßkanal öffnet, funktioniert die Fluidkammer 256 wie nachstehend beschrieben. Wenn die elektromagnetische Ansteuereinheit 4 so gesteuert wird, daß der Anker 30 den Ankerschaft 32 nach unten drückt, wird die Kraft der unteren Feder 46 erhöht, die dazu dient, den Ventilschaft 6a nach oben zu drücken, während der Ankerschaft 32 nach unten bewegt wird. Dementsprechend nähert sich die obere Basis 250 der unteren Basis 252, während das Gas 256b verdichtet wird und somit der Balg 254 komprimiert wird, so daß das Volumen zwischen den einander gegenüberliegenden Flächen 258a, 260 beginnt, sich zu verringern.
Während das Volumen zwischen den einander gegenüberliegenden Oberflächen 258a, 260a reduziert wird und das viskose Fluid 256a aus dem Raum zwischen den einander gegenüberliegenden Oberflächen 258a, 260a herausgequetscht wird, wie oben beschrieben, wird die vorstehend beschriebene Quetschkraft erzeugt. Wenn dementsprechend der Vorsprung 258 den Vorsprung 260 kontaktiert, wie in 5(B) gezeigt ist, wird die relative Geschwindigkeit rasch verringert. Das Auftreffen zwischen den Vorsprüngen 258, 260 wird somit gedämpft. Dementsprechend wird die Geräuschentwicklung bei einem Auftreffen erheblich verringert. Wie vorstehend beschrieben werden durch Verwendung einer solchen Quetschkraft die Größe und das Gewicht der Spielverstellvorrichtung 248 verringert. Während der Anker 30 den Ankerschaft 32 anhebt, wenn das Ventilglied 6 den Einlaßkanal oder den Auslaßkanal schließt, bewegt der Druck des Gases 256b das viskose Fluid zurück in den Raum zwischen den einander gegenüberliegenden Oberflächen 258a, 260a.
Als die mechanische Spielverstellvorrichtung kann eine Spielverstellvorrichtung, die in der japanischen Patentoffenlegungsschrift JP 05-010109 A offenbart ist, verwendet werden. Es kann z. B. eine Spielverstellvorrichtung 348, wie in 6(A) gezeigt ist, verwendet werden. Die Spielverstellvorrichtung 348 weist zwei Basen 350, 352 auf. Die obere Basis 350 weist einen zylindrischen Wandabschnitt 350a auf, der sich von dem Umfangsabschnitt erstreckt. Eine schraubenlinienförmige Rille 350b einer Schraube mit Rechtsgewinde ist auf der äußeren Umfangsoberfläche des Wandabschnitts 350a ausge bildet. Die unter Basis 352 weist einen zylindrischen Wandabschnitt 352a auf, der sich von dem Umfangsabschnitt erstreckt, um die obere Basis 350 unterzubringen. Eine schraubenlinienförmige Rille 352b einer Schraube mit Rechtsgewinde ist auf der inneren Umfangsoberfläche des Wandabschnitts 352a ausgebildet. Die schraubenlinienförmige Rille 352b steht mit der schraubenlinienförmigen Rille 350b der oberen Basis 350 in Eingriff. Daher wird der Abstand zwischen einer konvexen oberen Oberfläche 350c der oberen Basis 350 und einer flachen unteren Oberfläche 352c der unteren Basis 352c verringert, wenn die obere Basis 350 in bezug auf die untere Basis 352 von oben gesehen im Uhrzeigersinn gedreht wird. Wenn die obere Basis 350 gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, wird der Abstand zwischen der oberen Oberfläche 350c der oberen Basis 350 und der unteren Oberfläche 352c der unteren Basis 352 vergrößert.
Eine Torsionsschraubenfeder 354 ist zwischen der oberen Basis 350 und der unteren Basis 352 vorgesehen. Ein oberes Ende 354a der Torsionsschraubenfeder 354 steht mit einer Eingriffsöffnung 350d in Eingriff, die in der oberen Basis 350 ausgebildet ist, in Eingriff. Ein unteres Ende 354b der Torsionsschraubenfeder 354 steht mit einer Eingriffsöffnung 352d in Eingriff, die in der unteren Basis 352 ausgebildet ist.
In einem Zustand, wo der Ankerschaft 32 die obere Oberfläche 350c der oberen Basis 350 kontaktiert und der Ventilschaft 6a die untere Oberfläche 352c der unteren Basis 352 kontaktiert, erzeugt die Torsionsschraubenfeder 354 ein gegen den Uhrzeigersinn wirkendes Moment, wie von oben zu sehen ist. Somit erzeugen die Basen 350, 352 eine axiale Kraft, um sich mittels der Torsionsschraubenfeder 354 und der schraubenlinienförmigen Rillen 350b, 352b mit Rechtsgewinde auseinanderzubewegen.
Der Abstand zwischen dem Ankerschaft 32 und dem Ventilschaft 6a kann sich aufgrund von Motortemperaturänderungen, Fertigungstoleranzen und einem Verschleiß von Teilen ändern. In einem solchen Fall bewirkt die axiale Kraft aufgrund des Moments, daß die obere Basis 350 den Ankerschaft kontaktiert und die untere Basis 352 den Ventilschaft 6a kontaktiert. Somit werden Änderungen am Abstand zwischen dem Ankerschaft 32 und dem Ventilschaft 6a gedämpft, und eine durch ein Auftreffen wäh rend einer Betätigung des Elektromagnetventils 2 bewirkte Geräuschentwicklung wird verhindert.
Wenn z. B. der Abstand zwischen dem Ankerschaft 32 und dem Ventilschaft 6a verringert wird, wird der Haltedruck, der auf die Spielverstellvorrichtung 348 durch den Ventilschaft 6a und den Ankerschaft 32 ausgeübt wird, vergrößert. Der Abstand zwischen einer gegenüberliegenden Oberfläche 350e der oberen Basis 350 und einer gegenüberliegenden Oberfläche 352e der unteren Basis 352 neigt dementsprechend zu einer Verringerung. In diesem Fall wird die obere Basis 350 im Uhrzeigersinn gegen das gegen den Uhrzeigersinn gerichtete Moment der Torsionsschraubenfeder 354 gedreht, so daß der Abstand zwischen der oberen Basis 350 und der unteren Basis 352 verringert wird. Dementsprechend wird die Verringerung des Abstands zwischen dem Ankerschaft 32 und dem Ventilschaft 6a gedämpft.
Wenn der Abstand zwischen dem Ankerschaft 32 und dem Ventilschaft 6a dazu neigt, vergrößert zu werden, wird die obere Basis 350 durch das gegen den Uhrzeigersinn gerichtete Moment der Torsionsschraubenfeder 354 gegen den Uhrzeigersinn gedreht, so daß der Abstand zwischen der oberen Basis 350 und der unteren Basis 352 vergrößert wird. Dementsprechend wird die Vergrößerung des Abstands zwischen dem Ankerschaft 32 und dem Ventilschaft 6a gedampft.
Wenn die elektromagnetische Ansteuereinheit 4 so gesteuert wird, daß der Anker 30 den Ankerschaft 32 nach unten drückt, wenn das Ventilglied 6 den Einlaßkanal oder den Auslaßkanal öffnet, wird die Kraft der unteren Feder 46 vergrößert, die dazu dient, den Ventilschaft 6a nach oben zu drücken, während der Ankerschaft 32 nach unten bewegt wird. Dementsprechend wird die obere Basis 350 im Uhrzeigersinn um die Ventilachse gedreht und nähert sich der unteren Basis 352. Dabei wird der Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden Oberflächen 350e, 352e verringert, und die einander gegenüberliegenden Oberflächen 350e, 352e kontaktieren schließlich einander, wie in 6(B) gezeigt ist. Die relative Geschwindigkeit, die vorliegt, wenn die Oberflächen 350e, 352e einander kontaktieren, wird durch den Widerstand aufgrund des ge gen den Uhrzeigersinn gerichteten Moments der Torsionsschraubenfeder 354, der Anteile aus Kraft und Reibung, die durch die schraubenlinienförmigen Rillen 350b, 352b bewirkt werden, und der Reibungskraft zwischen dem Ankerschaft 32 und der oberen Oberfläche 350c der oberen Oberfläche 350 ausreichend reduziert.
Somit wird das Auftreffen zwischen den einander gegenüberliegenden Oberflächen 350e, 352e gedämpft, und die Geräuschentwicklung beim Auftreffen erheblich verringert. Obgleich der Anker 30 den Ankerschaft 32 anhebt, wenn das Ventilglied 6 den Einlaßkanal oder den Auslaßkanal schließt, vergrößert die Torsionsschraubenfeder 354 den Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden Oberflächen 350e, 352e.
Wie in einer vergrößerten Teilansicht von 2 gezeigt ist, erfüllen in dem Elektromagnetventil 2 der Innendurchmesser Rds der unteren Feder 46, der Außendurchmesser Rdro des unteren Sicherungselements 44 (proximaler Abschnitt 44a), der Innendurchmesser Rdri des unteren Sicherungselements 44 (proximaler Abschnitt 44a), der Außendurchmesser Rur eines Federsitzes 38a des oberen Sicherungselements 38 und der Außendurchmesser Rus der oberen Feder 42 den nachstehenden Ausdruck 1. Rds > Rdro > Rdri > Rur, Rus. [Ausdruck 1]
Gemäß der durch den Ausdruck 1 dargestellten Beziehung ist ein Teil des oberen Sicherungselements 38, der in dieser Ausführungsform zumindest den Federsitz 38a aufweist, in dem Unterbringungsraum 44b angeordnet.
In diesem Zustand, wie in 1 gezeigt, wird der Anker 30 in der axialen Richtung des Ventils betätigt, wenn ein Antriebsstrom von der Steuerungseinheit an die Spulen 52, 54 durch den Verbinder 50 geliefert wird. Die Antriebskraft des Ankers 30 wird an den Ventilschaft 6a durch den Ankerschaft 32 und die Spielverstellvorrichtung 48, 148, 248, 348 übertragen, so daß das Ventilglied 6 den Einlaßkanal oder den Auslaßkanal öffnet oder schließt. Der Ventilhub des Ventilglieds 6 wird durch den Hubsen sor 34 erfaßt, während der Linearverschiebungs-Erfassungskern 32a in der Linearverschiebungs-Erfassungsspule 34a bewegt wird, die in der Durchgangsöffnung 22a des oberen Kerns 22 vorgesehen ist.
Die vorstehend beschriebene, erste Ausführungsform weist folgende Vorteile auf:

(1) Da die Ankerschaftführung 36 in dem unteren Kern 24 an der Seite des Ventilglieds 6 vorgesehen ist, wird der Ankerschaft 32 durch die Ankerschaftführung 36 zuverlässig gelagert. Somit muß der obere Kern 22 an der dem Ventilglied 6 gegenüberliegenden Seite kein Lagerbauteil, wie z. B. eine Buchse, aufweisen. In dieser Ausführungsform ist keine Buchse vorgesehen. Somit ist die Linearverschiebungs-Erfassungsspule 34a des Hubsensors 34 in die Durchgangsöffnung 22a des oberen Kerns 22 eingepaßt. Dies ermöglicht, daß der Hubsensor 34 in der Nähe des Ventilglieds 6 angeordnet werden kann. Demzufolge kann eine Zunahme der axialen Größe des Elektromagnetventils 2 problemlos verhindert werden.
(2) In dem Elektromagnetventil 2 mit zwei Schraubenfedern (der oberen Feder 42 und der unteren Feder 46) ist der proximale Abschnitt 44a des unteren Sicherungselements 44 in dem proximalen Abschnitt (oberen Abschnitt) der unteren Feder 46 angeordnet. Ein Teil des oberen Sicherungselements 38 ist in dem Unterbringungsraum 44b angeordnet, der in dem zylindrischen proximalen Abschnitt 44a angeordnet ist.
Somit wird im Vergleich zu einem Fall, wo das obere Sicherungselement 38 und das untere Sicherungselement 44 einander einfach in bezug auf die axiale Richtung des Ventils kontaktieren, und einem Fall, wo das obere Sicherungselement 38 und das untere Sicherungselement 44 sich vollständig voneinander trennen, die axiale Größe des Elektromagnetventils 2 um die Länge des Teils des oberen Sicherungselements 38 verringert, das in den Unterbringungsraum 44b eingefügt ist, der in dem proximalen Abschnitt 44a des unteren Sicherungselements 44 definiert ist.
Somit wird ferner ohne weiteres verhindert, daß die axiale Größe des Elektromagnetventils 2 weiter zunimmt.
(3) Die Spielverstellvorrichtung 48, 148, 248 oder 348 ist zwischen dem des Ankerschaft 32 und dem Ventilglied 6 angeordnet. Da die Spielverstellvorrichtung 48, 148, 248 oder 348 somit in dem Elektromagnetventil 2 angeordnet ist, wird die Geräuschentwicklung während der Betätigung des Elektromagnetventils 2 verringert, selbst wenn zur Vereinfachung der Ventilsteuerung das Stößelspiel aufgehoben wird.
Da die Spielverstellvorrichtung 48, 148, 248 oder 348 ferner in dem Unterbringungsraum 44b, der in dem proximalen Abschnitt 44a des unteren Sicherungselements 44 definiert ist, mit einem Teil des oberen Sicherungselements 38 angeordnet ist, wird ferner ohne weiteres eine Zunahme der axialen Größe des Elektromagnetventils 2 verhindert.
(4) Wie vorstehend beschrieben wird als die Spielverstellvorrichtung 48 eine Ölumlauf-Spielverstellvorrichtung (3) verwendet. In anderen Fällen wird eine Quetsch-Spielverstellvorrichtung 148 oder 248 (4 und 5) oder eine mechanische Spielverstellvorrichtung 348 (6) verwendet. Diese Spielverstellvorrichtungen 48, 148, 248, 348 erfordern kein Wiederbefüllen mit Öl. Dies trägt zu einer Flexibilität in der Anordnung bei, und erleichtert somit die Installation der Spielverstellvorrichtung 48, 148, 248, 348 mit dem Elektromagnetventil 2. Demzufolge kann eine Zunahme der axialen Größe des Elektromagnetventils 2 problemlos verhindert werden.

7 eine vergrößerte Querschnittsansicht, die ein Elektromagnetventil gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt. Unterschiede von der ersten Ausführungsform sind in 7 dargestellt. Die anderen Konfigurationen sind mit denen der ersten Ausführungsform identisch.
Bei dieser Ausführungsform weisen ein oberes Sicherungselement 138 und ein unteres Sicherungselement 144 jeweils einen inneren Aufnahmeabschnitt oder einen proximalen Abschnitt 138a, 144a auf, und es sind jeweils Unterbringungsräume 138b, 144b in den zylindrischen proximalen Abschnitten 138a, 144a definiert. Die Unterbringungsräume 138b, 144b bringen jeweils im wesentlichen die Hälfte einer Spielverstellvorrichtung 198 mit Ausnahme eines Abschnitts unter, der einer Länge rc entlang der axialen Ventilrichtung entspricht. Das heißt, daß die Unterbringungsräume 138b, 144b die Spielverstellvorrichtung 198 aus entgegengesetzten Richtungen unterbringen. Da das obere Sicherungselement 138 und das untere Sicherungselement 144 identisch geformt sind und in entgegengesetzten Richtungen angeordnet sind, ist das obere Sicherungselement 138 nicht in den Unterbringungsraum 144b des unteren Sicherungselements 144 eingefügt.
Als die Spielverstellvorrichtung 198 kann eine beliebige der Spielverstellvorrichtungen 48, 148, 248, 348, wie sie in 3 bis 6 der ersten Ausführungsform dargestellt sind, verwendet werden.
Die vorstehend beschriebene, zweite Ausführungsform weist die folgenden Vorzüge auf:

(1) Der proximale Abschnitt 138a des oberen Sicherungselements 138 ist innerhalb des distalen Abschnitts (unteren Abschnitts) der oberen Feder 192 angeordnet, und der proximale Abschnitt 144a des unteren Sicherungselements 144 ist innerhalb des proximalen Abschnitts (oberen Abschnitts) der unteren Feder 196 angeordnet. Die Spielverstellvorrichtung 198 ist in den Unterbringungsräumen 138b, 144b angeordnet, die in den proximalen Abschnitten 138a, 144a definiert ist.
Somit wird die Geräuschentwicklung während der Betätigung des Elektromagnetventils 2 verringert, selbst wenn zur Vereinfachung der Ventilsteuerung das Stößelspiel beseitigt wird. Auch wird die Ventilgröße entlang der Ventilachse reduziert. Somit wird verhindert, daß die Größe des Elektromagnetventils 2 entlang der axialen Ventilrichtung zunimmt.
(2) Es werden die gleichen Vorteile (1) und (4) der ersten Ausführungsform erhalten.

8 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die ein Elektromagnetventil gemäß einer dritten Ausführungsform darstellt. Unterschiede von der ersten Ausführungsform sind in 8 dargestellt. Die anderen Konfigurationen sind mit denen der ersten Ausführungsform identisch.
Bei dieser Ausführungsform ist keine Spielverstellvorrichtung vorgesehen, und der Ankerschaft 32 und der Ventilschaft 6a sind so vorgesehen, daß ein Stößelspiel tc zwischen ihnen vorliegt, wenn das Ventilglied 6 den Einlaßkanal oder den Auslaßkanal schließt. Ein oberes Sicherungselement 238 ist vollständig in einem Unterbringungsraum 244b, der in einem zylindrischen proximalen Abschnitt 244a definiert ist, untergebracht, der als ein innerer Aufnahmeabschnitt eines unteren Sicherungselements 244 funktioniert. Wenn das Ventilglied 6 den Einlaßkanal oder den Auslaßkanal öffnet, wird der Ankerschaft 32 dem Ventilschaft 6a durch Steuern einer elektromagnetischen Kraft genähert. Unmittelbar bevor der Ankerschaft 32 den Ventilschaft 6a kontaktiert, wird die Geschwindigkeit des Ankerschafts 32 rasch verringert, so daß keine große Stoßwirkung erfolgt. Danach wird der Ankerschaft 32 schnell bewegt, um den Einlaßkanal oder den Auslaßkanal zu öffnen. Wenn das Ventilglied 6 den Einlaßkanal oder den Auslaßkanal schließt, unmittelbar bevor der Ankerschaft 32 sich vom Ventilschaft 6a trennt, das heißt, unmittelbar bevor das Ventilglied 6 auf dem Ventilsitz um den Einlaßkanal oder den Auslaßkanal herum auftrifft, wird die Geschwindigkeit des Ankerschafts 32 rasch verringert, so daß keine großartige Stoßwirkung erfolgt. Da nur der Ankerschaft 32 bewegt wird, wird sodann das Stößelspiel tc erzeugt, wie 8 dargestellt ist.
Die vorstehend beschriebene, dritte Ausführungsform weist folgende Vorzüge auf.

(1) Der gleiche Vorteil (1) wie bei der ersten Ausführungsform wird erhalten.
(2) Der proximale Abschnitt 244a des unteren Sicherungselements 244 ist innerhalb des proximalen Abschnitts (oberen Abschnitts) der unteren Feder 46 angeordnet. Das gesamte obere Sicherungselement 238 ist in dem Unterbringungsraum 244b angeordnet, der in dem zylindrischen proximalen Abschnitt 244a definiert ist.

Da das obere Sicherungselements 238 in dem Unterbringungsraum 244b angeordnet ist, wird die axiale Größe des Elektromagnetventils 2 verringert. Da insbesondere zwischen dem Ankerschaft 32 und dem Ventilglied 6 keine Spielverstellvorrichtung vorgesehen ist, kann das obere Sicherungselement 238 tief in den Unterbringungsraum 244b eingefügt werden.
Somit wird ferner ohne weiteres verhindert, daß das die axiale Größe des Elektromagnetventils 2 zunimmt.
Die Erfindung kann auf folgende Ausführungsformen angewendet werden.

(a) In der ersten Ausführungsform ist ein Teil des oberen Sicherungselements 38 in dem Unterbringungsraum 44b angeordnet. Das gesamte obere Sicherungselement 38 kann jedoch in dem Unterbringungsraum 44b angeordnet werden, indem die Spielverstellvorrichtung 48 in der axialen Richtung des Ventils gekürzt wird oder indem der Unterbringungsraum 44b tiefer ausgeführt wird.
In der dritten Ausführungsform ist das gesamte obere Sicherungselement 238 in dem Unterbringungsraum 244b untergebracht. Es kann jedoch nur ein Teil des oberen Sicherungselements 238 in dem Unterbringungsraum 244b angeordnet sein.
b) In der ersten und dritten Ausführungsform, wie in 1 und 8 gezeigt ist, ist der proximale Abschnitt 44a, 244a des unteren Sicherungselements 44, 244 innerhalb des proximalen Abschnitts (oberen Abschnitts) der unteren Feder 46 angeordnet, und ein Teil des oberen Sicherungselements 38, 238 ist in dem Unterbringungsraum 44b, 244b angeordnet, der in dem proximalen Abschnitt 44a, 244a definiert ist. Diese Konfiguration kann bezüglich der Größenabmessungen umgekehrt werden. Das heißt, der proximale Abschnitt oder der innere Aufnahmeabschnitt des oberen Sicherungselements kann innerhalb des distalen Abschnitts (unteren Abschnitts) der oberen Feder angeordnet sein, und ein Teil des oder das gesamte untere Sicherungselement, d. h. zumindest ein Teil des unteren Sicherungselements, kann in dem Unterbringungsraum angeordnet sein, der innerhalb des proximalen Abschnitts des oberen Sicherungselements definiert ist.
(c) In den veranschaulichten Ausführungsformen ist keine Buchse in der Durchgangsöffnung 22a des oberen Kerns 22 vorgesehen, wie in 1 gezeigt ist. Wenn jedoch, nachdem der Hubsensor 34 in der Durchgangsöffnung 22a vorgesehen wurde, ein Leerraum vorhanden ist, kann eine Buchse in dem Raum vorgesehen werden, um den Ankerschaft 32 aufzunehmen. Dadurch wird die Betätigung des Ankerschafts 32 entlang der Axialrichtung des Ventils weiter stabilisiert und verhindert, daß die axiale Größe des Elektromagnetventils 2 zunimmt.

Claims

Elektromagnetventil (2), das folgende Merkmale aufweist: einen ersten Kern (22) und einen zweiten Kern (24), die einander gegenüberliegen; zwei elektromagnetische Spulen (52, 54), die jeweils um einen der Kerne (22, 24) gewickelt sind; einen Anker (30), der zwischen dem ersten Kern (22) und dem zweiten Kern (24) angeordnet ist; einen Ankerschaft (32), der sich von dem Anker (30) erstreckt, um durch den zweiten Kern (24) hindurchzugelangen; ein Ventilglied (6), das an einer dem Anker (30) gegenüberliegenden Seite des Ankerschafts (32) angeordnet ist, wobei der Betrag des elektrischen Stroms, der den elektromagnetischen Spulen (52, 54) zugeführt wird, so gesteuert wird, daß der Anker (30) zwischen dem ersten Kern (22) und dem zweiten Kern (24) bewegt wird, wodurch sich der Anker (30) entlang seiner Achse bewegt, um das Ventilglied (6) zu betätigen; und eine Ankerschaftführung (36), die auf einer Seite des Ankers (30) vorgesehen ist, die mit dem Ventilglied (6) korrespondiert, wobei die Ankerschaftführung (36) sich von dem zweiten Kern (24) zu dem Ventilglied (6) hin erstreckt, und wobei sich der Ankerschaft (32) hindurch erstreckt und durch die Ankerschaftführung (36) gelagert wird; wobei das Elektromagnetventil (2) dadurch gekennzeichnet ist: daß ein erstes Sicherungselement an einem distalen Ende des Ankerschafts (32) vorgesehen ist, und ein zweites Sicherungselement an einem Ende des Ventilglieds (6) vorgesehen ist, das dem distalen Ende des Ankers (30) gegenüberliegt, wobei eine erste Schraubenfeder zwischen dem ersten Sicherungselement und dem zweiten Kern (24) angeordnet ist, wobei die erste Schraubenfeder den Ankerschaft (32) zu dem Ventilglied (6) hin drängt, wobei das zweite Sicherungselement ein Ende von einer zweiten Schraubenfeder aufnimmt, die das Ventilglied (6) zu dem Ankerschaft (32) hin drängt, wobei das zweite Sicherungselement einen inneren Aufnahmeabschnitt aufweist, der innerhalb der zweiten Schraubenfeder angeordnet ist, und wobei der innere Aufnahmeabschnitt einen Unterbringungsraum aufweist, in dem zumindest ein Teil des ersten Sicherungselements untergebracht ist; und daß ein Hubsensor (34) zum Erfassen des Betrags einer Betätigung des Ankers (30) auf einer Seite des Ankers (30) vorgesehen ist, die mit dem ersten Kern (22) korrespondiert, wobei der Ankerschaft (32) sich auch zu dem ersten Kern (22) hin erstreckt, wobei der erste Kern (22) eine Einfügeöffnung (22a) zum Aufnehmen des Ankerschafts (32) aufweist, wobei der Hubsensor (34) ferner ein Erfassungselement (32a) aufweist, das in der Einfügeöffnung (22a) zum Erfassen einer Bewegung des Ankerschafts (32a) angeordnet ist, und wobei der Hubsensor (34) ferner eine Spule zum Erfassen einer linearen Verschiebung (34a) aufweist, in welche das Erfassungselement (32a), das am proximalen Ende des Ankerschafts (32) angebracht ist, eingebracht ist.
Elektromagnetventil (2) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerschaftführung (36) auf dem zweiten Kern (24) vorgesehen ist.
Elektromagnetventil (2) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kern (24) eine Durchgangsöffnung (24a) zum Aufnehmen des Ankerschafts (32) aufweist, wobei die Ankerschaftführung (36) in die Durchgangsöffnung (24a) eingepaßt ist.
Elektromagnetventil (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Ankerschaft (32) durch ein Gehäuse (8) erstreckt, in dem der erste und der zweite Kern (22, 24) untergebracht sind, wobei das Gehäuse (8) eine Öffnung aufweist, durch die sich der Ankerschaft (32) sich erstreckt, und wobei die Ankerschaftführung (36) in die Öffnung eingepaßt ist.
Elektromagnetventil (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerschaftführung (36) nur auf einer Seite des Ankers (30) vorgesehen ist, die mit dem Ventilglied (6) korrespondiert.
Elektromagnetventil (2), das folgende Merkmale aufweist: einen ersten Kern (22) und einen zweiten Kern (24), die einander gegenüberliegen; zwei elektromagnetische Spulen (52, 54), die jeweils um einen der Kerne (22, 24) gewickelt sind; einen Anker (30), der zwischen dem ersten Kern (22) und dem zweiten Kern (24) angeordnet ist; einen Ankerschaft (32), der sich von dem Anker (30) erstreckt, um durch den zweiten Kern (24) hindurchzugelangen; und ein Ventilglied (6), das an einer dem Anker gegenüberliegenden Seite des Ankerschafts (32) angeordnet ist, wobei der Betrag des elektrischen Stroms, der den elektromagnetischen Spulen (52, 54) zugeführt wird, so gesteuert wird, daß der Anker (30) zwischen dem ersten Kern (22) und dem zweiten Kern (24) bewegt wird, wodurch sich der Anker (30) entlang seiner Achse bewegt, um das Ventilglied (6) zu betätigen, wobei das Elektromagnetventil (2) dadurch gekennzeichnet ist, daß: ein erstes Sicherungselement an einem distalen Ende des Ankerschafts (32) vorgesehen ist, und ein zweites Sicherungselement an einem Ende des Ventilglieds (6) vorgesehen ist, das dem distalen Ende des Ankers (30) gegenüberliegt, wobei eine erste Schraubenfeder zwischen dem ersten Sicherungselement und dem zweiten Kern (24) vorgesehen ist, wobei die erste Schraubenfeder den Ankerschaft (32) zu dem Ventilglied (6) hin drängt, wobei das zweite Sicherungselement ein Ende einer zweiten Schraubenfeder aufnimmt, die das Ventilglied (6) zu dem Ankerschaft (32) hin drängt, wobei das zweite Sicherungselement einen inneren Aufnahmeabschnitt aufweist, der innerhalb der zweiten Schraubenfeder angeordnet ist, und wobei der innere Aufnahmeabschnitt einen Unterbringungsraum aufweist, in dem zumindest ein Teil des ersten Sicherungselements untergebracht ist, und daß ein Hubsensor (34) zum Erfassen des Betrags einer Betätigung des Ankers (30) auf einer Seite des Ankers (30) vorgesehen ist, die mit dem ersten Kern (22) korrespondiert, wobei der Ankerschaft (32) sich auch zu dem ersten Kern (22) hin erstreckt, wobei der erste Kern (22) eine Einfügeöffnung (22a) zum Aufnehmen des Ankerschafts (32) aufweist, wobei der Hubsensor (34) ferner ein Erfassungselement (32a) aufweist, das in der Einfügeöffnung (22a) zum Erfassen einer Bewegung des Ankerschafts (32a) angeordnet ist, und wobei der Hubsensor (34) ferner eine Spule zum Erfassen einer linearen Verschiebung (34a) aufweist, in welche das Erfassungselement (32a), das am proximalen Ende des Ankerschafts (32) angebracht ist, eingebracht ist.
Elektromagnetventil (2), das folgende Merkmale aufweist: einen ersten Kern (22) und einen zweiten Kern (24), die einander gegenüberliegen; zwei elektromagnetische Spulen (52, 54), die jeweils um einen der Kerne (22, 24) gewickelt sind; einen Anker (30), der zwischen dem ersten Kern (22) und dem zweiten Kern (24) angeordnet ist; einen Ankerschaft (32), der sich von dem Anker (30) erstreckt, um durch den zweiten Kern (24) hindurchzugelangen; und ein Ventilglied (6), das an einer dem Anker (30) gegenüberliegenden Seite des Ankerschafts (32) angeordnet ist, wobei der Betrag des elektrischen Stroms, der den elektromagnetischen Spulen (52, 54) zugeführt wird, so gesteuert wird, daß der Anker (30) zwischen dem ersten Kern (22) und dem zweiten Kern (24) bewegt wird, wodurch sich der Anker (30) entlang seiner Achse bewegt, um das Ventilglied (6) zu betätigen, wobei das Elektromagnetventil (2) dadurch gekennzeichnet ist, daß: ein erstes Sicherungselement an einem distalen Ende des Ankerschafts (32) vorgesehen ist, und ein zweites Sicherungselement an einem Ende des Ventilglieds (6) vorgesehen ist, das dem distalen Ende des Ankers (30) gegenüberliegt, wobei eine erste Schraubenfeder zwischen dem ersten Sicherungselement und dem zweiten Kern (24) vorgesehen ist, wobei die erste Schraubenfeder den Ankerschaft (32) zu dem Ventilglied (6) hin drängt, und wobei das zweite Sicherungselement ein Ende einer zweiten Schraubenfeder aufnimmt, die das Ventilglied (6) zu dem Ankerschaft (32) hin drängt, und wobei das erste Sicherungselement einen inneren Aufnahmeabschnitt aufweist, der innerhalb der zweiten Schraubenfeder angeordnet ist, und wobei der innere Aufnahmeabschnitt einen Unterbringungsraum aufweist, in dem zumindest ein Teil des zweiten Sicherungselements untergebracht ist und daß ein Hubsensor (34) zum Erfassen des Betrags einer Betätigung des Ankers (30) auf einer Seite des Ankers (30) vorgesehen ist, die mit dem ersten Kern (22) korrespondiert, wobei der Ankerschaft (32) sich auch zu dem ersten Kern (22) hin erstreckt, wobei der erste Kern (22) eine Einfügeöffnung (22a) zum Aufnehmen des Ankerschafts (32) aufweist, wobei der Hubsensor (34) ferner ein Erfassungselement (32a) aufweist, das in der Einfügeöffnung (22a) zum Erfassen einer Bewegung des Ankerschafts (32a) angeordnet ist, und wobei der Hubsensor (34) ferner eine Spule zum Erfassen einer linearen Verschiebung (34a) aufweist, in welche das Erfassungselement (32a), das am proximalen Ende des Ankerschafts (32) angebracht ist, eingebracht ist.
Elektromagnetventil (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spielverstellvorrichtung (48, 148, 248) zwischen dem Ankerschaft (32) und dem Ventilglied (6) angeordnet ist.
Elektromagnetventil (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spielverstellvorrichtung (48, 148, 248) zwischen dem Ankerschaft (32) und dem Ventilglied (6) angeordnet ist, und die Spielverstellvorrichtung (48, 148, 248) in dem Unterbringungsraum untergebracht ist.
Elektromagnetventil (2), das folgende Merkmale aufweist: einen ersten Kern (22) und einen zweiten Kern (24), die einander gegenüberliegen; zwei elektromagnetische Spulen (52, 54), die jeweils um einen der Kerne (22, 24) gewickelt sind; einen Anker (30), der zwischen dem ersten Kern (22) und dem zweiten Kern (24) angeordnet ist; einen Ankerschaft (32), der sich von dem Anker (30) erstreckt, um durch den zweiten Kern (24) hindurchzugelangen; und ein Ventilglied (6), das an einer dem Anker (30) gegenüberliegenden Seite des Ankerschafts (32) angeordnet ist, wobei der Betrag des elektrischen Stroms, der den elektromagnetischen Spulen (52, 54) zugeführt wird, so gesteuert wird, daß der Anker (30) zwischen dem ersten Kern (22) und dem zweiten Kern (24) bewegt wird, wodurch sich der Anker (30) entlang seiner Achse bewegt, um das Ventilglied (6) zu betätigen, wobei das Elektromagnetventil (2) dadurch gekennzeichnet ist, daß: ein erstes Sicherungselement an einem distalen Ende des Ankerschafts vorgesehen ist, und ein zweites Sicherungselement an einem Ende des Ventilglieds (6) vorgesehen ist, das dem distalen Ende des Ankers (30) gegenüberliegt, wobei eine erste Schraubenfeder zwischen dem ersten Sicherungselement und dem zweiten Kern (24) angeordnet ist, wobei die erste Schraubenfeder den Ankerschaft (32) zu dem Ventilglied (6) hin drängt, wobei das zweite Sicherungselement ein Ende einer zweiten Schraubenfeder aufnimmt, die das Ventilglied (6) zu dem Ankerschaft (32) hin drängt, wobei das erste Sicherungselement einen ersten Unterbringungsraum aufweist, der innerhalb der ersten Schraubenfeder angeordnet ist, wobei das zweite Sicherungselement einen zweiten Unterbringungsraum aufweist, der innerhalb der zweiten Schraubenfeder angeordnet ist und dem ersten Unterbringungsraum gegenüberliegt, wobei eine Spielverstellvorrichtung (48, 148, 248) zwischen dem ersten und dem zweiten Sicherungselement angeordnet ist, und wobei der erste und der zweite Unterbringungsraum die Spielverstellvorrichtung (48, 148, 248) aus entgegengesetzten Richtungen unterbringen, und daß ein Hubsensor (34) zum Erfassen des Betrags einer Betätigung des Ankers (30) auf einer Seite des Ankers (30) vorgesehen ist, die mit dem ersten Kern (22) korrespondiert, wobei der Ankerschaft (32) sich auch zu dem ersten Kern (22) hin erstreckt, wobei der erste Kern (22) eine Einfügeöffnung (22a) zum Aufnehmen des Ankerschafts (32) aufweist, wobei der Hubsensor (34) ferner ein Erfassungselement (32a) aufweist, das in der Einfügeöffnung (22a) zum Erfassen einer Bewegung des Ankerschafts (32a) angeordnet ist, und wobei der Hubsensor (34) ferner eine Spule zum Erfassen einer linearen Verschiebung (34a) aufweist, in welche das Erfassungselement (32a), das am proximalen Ende des Ankerschafts (32) angebracht ist, eingebracht ist.
Elektromagnetventil (2) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Spielverstellvorrichtung (48, 148, 248) so konfiguriert ist, daß sie ohne ein von außen zugeführtes Öl arbeitet.
Elektromagnetventil (2) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Spielverstellvorrichtung (48, 148, 248) entweder eine abgedichtete Ölumlauf-Spielverstellvorrichtung, eine Quetsch-Spielverstellvorrichtung oder eine mechanische Spielverstellvorrichtung ist.
Elektromagnetventil (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektromagnetventil (2) in einem Verbrennungsmotor eingebaut ist, wobei das Ventilglied (6) einen Einlaßkanal oder einen Auslaßkanal des Verbrennungsmotors selektiv öffnet und schließt.