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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Solenoidventil und insbesondere
auf eine Technik zum Erhöhen
der Anziehungskraft eines Solenoidventils.
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Stand der
Technik
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Ein
Solenoidventil weist einen beweglichen Kern, der sich in beide Seiten
in der axialen Richtung bewegen kann, eine Spule zum Erzeugen einer
magnetischen Kraft, die den beweglichen Kern zu einer Seite in der
axialen Richtung anzieht, und einen Stator auf, der zusammen mit
dem beweglichen Kern einen magnetischen Kreislauf ausbildet. Der
Stator weist ein zylindrisches Teil, das die Umfangsfläche des
beweglichen Kerns abdeckt, und ein Anziehungsteil zum Anziehen des
beweglichen Kerns auf.
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Es
ist ein Solenoidventil mit einem pfannenförmigen Element bekannt, das
aus einem nicht magnetischen Material hergestellt ist und das an
einem inneren Umfang des Stators angeordnet ist und den beweglichen
Kern stützt,
so dass dieser in der Lage ist, sich hin und her zu bewegen (siehe
zum Beispiel JP-2001-187979 A). Durch das pfannenförmige Element
kann verhindert werden, dass ein Fluid zu der Außenseite des pannenförmigen Elements
austritt.
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In
dem Solenoidventil ist der bewegliche Kern an der Innenseite in
der radialen Richtung des pfannenförmigen Elements angeordnet.
Andererseits ist das Anziehungsteil des Stators an der Außenseite in
der radialen Richtung des pfannenförmigen Elements so angeordnet,
dass der bewegliche Kern und das Anziehungsteil des Stators nicht
zueinander zugewandt sind. Somit besteht ein Problem, dass die Anziehungskraft
nicht ausreichend ist. Insbesondere verringert sich, wenn sich das
Ausmaß einer
Bewegung in Richtung des Anziehungsteils des beweglichen Kerns erhöht und der
Abstand in der axialen Richtung zwischen dem beweglichen Kern und
dem Anziehungsteil reduziert wird, die Veränderungsrate eines magnetischen
Flusses. Folglich verringert sich die Anziehungskraft weiter.
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Darstellung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der vorliegenden Umstände gemacht,
und es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine starke Anziehungskraft
in einem Solenoidventil zu erhalten, das ein pfannenförmiges Element
aufweist, um zu verhindern, dass ein Fluid austritt.
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Um
die Aufgabe der Erfindung zu lösen, weist
ein Solenoidventil der vorliegenden Erfindung einen beweglichen
Kern, der sich in beide Richtungen in der axialen Richtung bewegen
kann, eine Spule zum Erzeugen einer magnetischen Kraft, die den beweglichen
Kern zu einer Seite in der axialen Richtung anzieht, und einen Stator
auf, der ein Anziehungsteil aufweist, wobei wenn eine magnetische Kraft
durch die Spule erzeugt wird, der zusammen mit dem beweglichen Kern
einen magnetischen Kreislauf ausbildet und den beweglichen Kern
anzieht. Das Solenoidventil weist weiter ein pfannenförmiges Element
auf, das aus einem nicht magnetischen Material hergestellt ist,
das an dem inneren Umfang des Stators und an dem äußeren Umfang des
beweglichen Kerns angeordnet ist. Das pfannenförmige Element stützt den
beweglichen Kern, um es diesem zu ermöglichen, dass er sich hin-
und herbewegt, und verhindert ein Austreten von Fluid von der Seite
des beweglichen Kerns zu der Seite des Stators. Das Solenoidventil
weist weiter ein zugewandtes Element auf, das aus einem leicht magnetischen Material
hergestellt ist. Das zugewandte Element ist angeordnet, um zu einer
Endfläche
der Seite des Anziehungsteils in der axialen Richtung des beweglichen
Kerns zugewandt zu sein, und bildet zusammen mit dem beweglichen
Kern und dem Anziehungsteil des Stators einen magnetischen Kreislauf
aus.
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Mit
der Gestaltung ist zusätzlich
zu einem ersten magnetischen Kreislauf, in dem ein Strom von dem
beweglichen Kern zu dem Anziehungsteil des Stators angelegt wird,
ohne durch das zugewandte Element hindurch zu treten, ein zweiter
magnetischer Kreislauf ausgebildet, in dem ein Strom von dem beweglichen
Kern über
das zugewandte Element zu dem Anziehungsteil in den Stator tritt.
Somit wird eine starke Anziehungskraft erhalten. Außerdem,
da das zugewandte Element angeordnet ist, um zu der Endfläche an der
Seite des Anziehungsteils in der axialen Richtung des beweglichen
Kerns zugewandt zu sein, selbst wenn die Position in der axialen
Richtung des beweglichen Kerns näher
zu dem Anziehungsteil ist, verringert sich die Anziehungskraft nicht.
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Technische Aufgabe
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Technische Lösung
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Vorteilhafte Wirkungen
der Erfindung
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Kurze
Beschreibung der Abbildungen der Zeichnungen
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Weitere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachstehend
ausführlichen
Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen besser ersichtlich,
in denen gleiche Teile durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet sind:
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1 ist
ein Diagramm, das ein erstes Ausführungsbeispiel zeigt, in dem
ein Solenoidventil der vorliegenden Erfindung bei einem Hydrauliksteuerventil
in einem Ventilzeitsteuerungsgerät
in einer Brennkraftmaschine angewandt wird;
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2A ist
eine vergrößerte Schnittansicht eines
Ringelements, und 2B ist eine vergrößerte Ansicht
des Ringelements, das von einem beweglichen Kern aus betrachtet
wird;
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3 ist
eine Ansicht, die magnetische Kreisläufe in dem ersten Ausführungsbeispiel
darstellen;
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4 ist
eine Ansicht, die das Verhältnis
zwischen einem Bewegungsausmaß des
beweglichen Kerns und der Anziehungskraft in dem ersten Ausführungsbeispiel
im Vergleich mit dem Fall, in dem das Ringelement nicht vorgesehen
ist, und mit dem Fall zeigt, in dem ein massives Ringelement verwendet
wird;
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5 ist
eine Perspektivansicht, die ein Ringelement in einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt;
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6 ist
eine Schnittansicht eines Abschnitts des Ringelements eines Hydrauliksteuerventils
in dem zweiten Ausführungsbeispiel;
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7A und 7B sind
Schnitt- bzw. Seitenansichten, die eine Modifikation eines Ringelements
zeigen;
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8A und 8B sind
Schnitt- bzw. Seitenansichten, die eine weitere Modifikation eines
Ringelements zeigen; und
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9 ist
eine Schnittansicht eines Solenoidventils, das eine Wellenscheibe
verwendet.
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Bester Weg
zur Ausführung
der Erfindung
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1 zeigt
ein erstes Ausführungsbeispiel, bei
dem ein Solenoidventil der vorliegenden Erfindung in einem Hydrauliksteuerventil
eines Ventilzeitsteuerungsgeräts
in einer Brennkraftmaschine angewandt wird. 1 zeigt
einen Zustand, in dem kein Strom zu einer elektromagnetischen Antriebseinheit 10 zugeführt wird.
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Ein
Hydrauliksteuerventil 1 weist eine elektromagnetische Antriebseinheit 10 zum
Erzeugen einer magnetischen Anziehungskraft, wenn ein Strom zugeführt wird,
einen beweglichen Kern 20 und ein Kolbensteuerventil 30 auf.
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Die
elektromagnetische Antriebseinheit 10 treibt den beweglichen
Kern 20 in eine der Seiten in der axialen Richtung (nach
links in 1). Die elektromagnetische Antriebseinheit 10 weist
ein Joch 11 als ein zylindrisches Teil einer stationären Einheit,
einen Stator 12 als ein Anziehungsteil der stationären Einheit,
ein Harzteil 15, eine Spule 16, die in dem Harzteil 15 eingeschlossen
ist, und ein pfannenförmiges
Element 17 auf.
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Das
Joch 11 ist durch ein einfaches, durchgehendes Plattenelement
ausgebildet. Der Stator 12 und ein Flansch 17a des
pfannenförmigen
Elements 17 sind durch das Joch 11 und eine Hülse 31 festgelegt.
Das Joch 11, der Stator 12 und der bewegliche Kern 20 sind
aus einem leicht magnetischen Material hergestellt.
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Das
Joch 11 ist an einem Harzelement 18 befestigt.
Das Joch 11 weist ein inneres zylindrisches Teil 11a und
ein äußeres zylindrisches
Teil 11b auf. Zwischen dem inneren zylindrischen Teil 11a und dem äußeren zylindrischen
Teil 11b sind das Harzteil 15 und die Spule 16 eingeschlossen.
Das innere zylindrische Teil 11a deckt die äußere Umfangsfläche des
beweglichen Kerns 20 ab und ist zu dem beweglichen Kern 20 an
der Außenseite
in der radialen Richtung des beweglichen Kerns 20 zugewandt.
Das äußere zylindrische
Teil 11b erstreckt sich entlang der Außenseite der Spule 16 und
ist mit dem Stator 12 gekoppelt. Eine Verstemmung 11c ist
an einem Ende des äußeren zylindrischen
Teils 11b ausgebildet. Durch die Verstemmung 11c sind
das Joch 11 und die Hülse 31 verstemmt.
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Der
Stator 12 weist ein ringförmiges Plattenteil 12a und
einen konischen Vorsprung 12b auf, der von dem inneren
Rand des ringförmigen
Plattenteils 12a in Richtung des beweglichen Kerns 20 parallel
zu der axialen Richtung des beweglichen Kerns 20 vorspringt.
Der Vorsprung 12b ist zu der Spitze hin konisch. Die Position
in der axialen Richtung der Spitze des konischen Vorsprungs 12b ist
nahe der Endfläche
des Harzteils 15, das zu dem Stator 12 gegenüberliegend
ist.
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Die
Wicklungsenden der Spule 16 sind mit einem Anschluss 19 in
einem nicht gezeigten Teil verbunden, und ein Steuerstrom wird von
dem Anschluss 19 zu der Spule 16 zugeführt. Wenn
der Steuerstrom zu der Spule 16 zugeführt wird, wird der bewegliche
Kern 20 durch den Stator 12 angezogen. Folglich
bewegt sich der bewegliche Kern 20 gegen die Erregungskraft
einer Feder 50, die mit einem Kolben 40 in Kontakt
ist, in der Zeichnung nach links.
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Der
bewegliche Kern 20 ist ein säulenförmiges Element, in dem ein Überlaufdurchgang 21 ausgebildet
ist, der in der axialen Richtung hindurch tritt. Der Überlaufdurchgang 21 ist
vorgesehen, um Hydraulikfluid überlaufen
zu lassen. Die äußere Umfangsfläche des
beweglichen Kerns 20 gleitet entlang der inneren Umfangsfläche des
pfannenförmigen Elements 17.
An der äußeren Umfangsfläche ist
ein Film mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten wie zum Beispiel
Fluorharz beschichtet. Ein Schaft 22 verbindet den Kolben 40 mit
dem beweglichen Kern 20.
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Ein
Ringelement 23 als ein Teil des Stators und als ein zugewandtes
Element ist in einer Öffnung 31a der
Hülse 31 angeordnet.
Der Schaft 22 durchtritt das ringförmige Element 23 in
der axialen Richtung. 2A und 2B sind
vergrößerte Ansichten
des Ringelements 23.
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2A ist
eine Schnittansicht des Ringelements 23, die die gleiche
Ansicht wie die in 1 ist. 2B ist
eine Vorderansicht des Ringelements 23, wenn es von dem
beweglichen Kern 20 angesehen wird.
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Das
Ringelement 23 ist aus einem zylindrischen Teil 23a mit
großem
Durchmesser, einem zylindrischen Teil 23b mit kleinem Durchmesser
und einem zugewandten Plattenteil 23c hergestellt und ist aus
einer einzigen Platte ausgebildet, die aus einem leicht magnetischen
Material (zum Beispiel aus einer Eisenplatte) durch Pressen oder
dergleichen hergestellt ist. Das zylindrische Teil 23a mit
großem
Durchmesser, das zylindrische Teil 23b mit kleinem Durchmesser
und das zugewandte Plattenteil 23c weisen die gleiche Mittelachse
auf, die mit der Achse des beweglichen Kerns 20 übereinstimmt.
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Der
Innendurchmesser des zylindrischen Teils 23a mit großem Durchmesser
ist nahezu der gleiche wie der eines zylindrischen Bodenteils 17b des
pfannenförmigen
Elements 17. Der Durchmesser des zylindrischen Teils 23b mit
kleinem Durchmesser ist kleiner als der des zylindrischen Teils 23a mit
großem
Durchmesser. Das zylindrische Teil 23b mit kleinem Durchmesser
ist mit einem der Enden in der axialen Richtung des zylindrischen
Teils 23a mit großem
Durchmesser gekoppelt.
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Das
zugewandte Plattenteil 23c ist eine ringförmige Platte
und ist an dem anderen Ende des zylindrischen Teils 23b mit
kleinem Durchmesser ausgebildet, um von der inneren Umfangsfläche des
zylindrischen Teils 23b mit kleinem Durchmesser zu der Innenseite
in der radialen Richtung vorzuspringen. Die Endfläche an der
rechten Seite in 2B des zugewandten Plattenteils 23c (die
Endfläche
an der Seite des beweglichen Kerns 20) ist mit der Endfläche des
zylindrischen Teils 23b mit kleinem Durchmesser bündig. Durch
die Endfläche
des zugewandten Plattenteils 23c und die Endfläche des
zylindrischen Teils 23b mit kleinem Durchmesser, die zueinander
bündig
sind, wird eine zugewandte Fläche 24 konstruiert,
die zu der Endfläche
des beweglichen Kerns 20 zugewandt ist. Die zugewandte
Fläche 24 weist
nahezu die gleiche Fläche
wie die der Endfläche
des beweglichen Kerns 20 auf und ist nahezu parallel zu
der Endfläche
des beweglichen Kerns 20.
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In
einem Fall, in dem die Fläche
der Endfläche,
die einen Teil der zugewandten Fläche 24 konstruiert,
S1 (die Fläche
des schraffierten Abschnitts in 2B) ist,
die Fläche
an der äußeren Umfangsfläche des
zugewandten Plattenteils 23c (die Fläche eines Kopplungsteils mit
dem zylindrischen Teil 23b mit kleinem Durchmesser) S2
ist, und die Schnittfläche des
zylindrischen Teils 23b mit kleinem Durchmesser S3 ist,
sind die Verhältnisse
S1 > S2 und S1 > S3 erfüllt. Wenn
der Radius der äußeren Umfangsfläche des
zugewandten Plattenteils 23c r1 ist und die Dicke des zugewandten
Plattenteils 23c d1 ist, wird S2 als 2π·r1·d1 ausgedrückt. Da
der Radius der inneren Umfangsfläche
des zylindrischen Teils 23b mit kleinem Durchmesser r1
ist, wenn der Radius der äußeren Umfangsfläche des
zylindrischen Teils 23b mit kleinem Durchmesser r2 ist,
wird S3 als π(r22 – r12) ausgedrückt.
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Bezogen
auf 1 ist das zylindrische Teil 23a mit großem Durchmesser
zwischen dem Flansch 17a des pfannenförmigen Elements 17 und
einer Haltefläche 31c angeordnet,
die nahe der Öffnung 31a der
Hülse 31 ausgebildet
ist, wodurch die Position in der axialen Richtung des Ringelements 23 bestimmt ist.
In dieser Position ist das zylindrische Teil 23b mit kleinem
Durchmesser an der Innenseite in der radialen Richtung des Stators 12 positioniert.
Das heißt, das
zylindrische Teil 23b mit kleinem Durchmesser ist zu der
inneren Fläche
des Stators 12 zugewandt.
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Das
pfannenförmige
Element 17 ist aus einem nicht magnetischen Material wie
zum Beispiel aus rostfreiem Stahl hergestellt. Das pfannenförmige Element 17 ist
innerhalb des Jochs 11 und des Stators 12 angeordnet.
In anderen Worten sind das Joch 11 und der Stator 12 außerhalb
des pfannenförmigen Elements 17 angeordnet.
Das pfannenförmige
Element 17 deckt die Öffnung 31a in
der Hülse 31 ab
und weist den Flansch 17a und das zylindrische Bodenteil 17b auf.
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Das
zylindrische Bodenteil 17b erstreckt sich von dem Stator 12 zu
einem entgegengesetzten Ende des Jochs 11 relativ zu dem
Stator 12. Der Bodenabschnitt des zylindrischen Bodenteils 17b deckt ein
Bodenende des beweglichen Kerns 20 ab, der zu dem Harzelement 18 zugewandt
ist. Daher kann verhindert werden, dass das Hydraulikfluid, das
von dem Kolbensteuerventil 30 in Richtung des beweglichen Kerns 20 austritt,
zu der Außenseite
des pfannenförmigen
Elements zum Beispiel zu der Seite der Spule 16 austritt.
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Der
Flansch 17a des pfannenförmigen Elements 17 ist
durch das ringförmige
Plattenteil 12a des Stators 12 und den Flansch 31b der
Hülse 31 festgelegt.
Der Flansch 31b der Hülse 31 ist
mit der Verstemmung 11c als eine Verbindungseinrichtung des
Jochs 11 verstemmt, wodurch der Flansch 17a des
pfannenförmigen
Elements 17 mit dem Flansch 31b der Hülse 31 fluiddicht
gekoppelt ist.
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Ein
O-Ring 29 ist zwischen dem Flansch 17a des pfannenförmigen Elements 17 und
dem Ende der Hülse 31 angeordnet,
die zu dem beweglichen Kern 20 gegenüberliegend ist, wodurch verhindert
wird, dass das Hydraulikfluid von dem Spalt zwischen dem Spalt 17a des
pfannenförmigen
Elements 17 und dem Flansch 31b der Hülse 31 austritt.
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Das
Kolbensteuerventil 30 weist die Hülse 31 und den Kolben 40 auf.
Der Kolben 40 ist durch die Öffnung 31a in die
Hülse 31 eingesetzt.
Der Kolben 40 ist mit dem Schaft 22 in Kontakt,
um durch die elektromagnetische Antriebseinheit 10 betrieben
zu werden.
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Eine
Vielzahl von Öffnungen 32, 33, 34, 35 und 36,
durch die das Hydraulikfluid hindurch tritt, sind in verschiedenen
Wandflächenpositionen
der Hülse 31 ausgebildet.
Eine Pumpe 60 führt
das von einem Ölbehälter 61 angesaugte
Hydraulikfluid über einen Öldurchgang 62 zu
der Öffnung 34 zu.
Die Öffnungen 32 bzw. 36 sind über die Öldurchgänge 63 bzw. 64 in
Richtung des Ölbehälters 61 offen.
Die Öffnung 33 ist über einen Öldurchgang 66 mit
einer Verzögerungshydraulikkammer 65 verbunden
und die Öffnung 35 ist über einen Öldurchgang 68 mit
einer Vortriebshydraulikkammer 67 verbunden.
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Der
Kolben 40 ist durch die innere Wand der Hülse 31 gleitend
in der axialen Richtung gestützt. Der
Kolben 40 ist durch die Teile 41, 42, 43 und 44 mit großem Durchmesser
als Anschlussflächen
konstruiert, die jeweils einen nahezu gleich großen Durchmesser wie den inneren
Durchmesser der Hülse 31 aufweisen,
wobei jeweils ein Teil mit kleinem Durchmesser die Teile mit großem Durchmesser
verbindet.
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Ein
Ende der Feder 50 ist mit der Endfläche des Kolbens 40 in
Kontakt und das andere Ende ist mit einer Platte 51 in
Kontakt. Die Feder 50 spannt den Kolben 40 zu
der rechten Seite in 1 vor. Die Platte 51 ist
eine ringförmige,
dünne Platte,
und ein Durchgangsloch 51a ist in der Mitte ausgebildet.
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Der
Fall eines Zuführens
von Strom zu der Spule 16 in dem Hydrauliksteuerventil 1 mit
einer derartigen Gestaltung ist nachstehend beschrieben. In einem
Zustand, in dem kein Strom zu der Spule 16 zugeführt wird,
wirkt die magnetische Anziehungskraft nicht auf den beweglichen
Kern 20, und der Kolben 40 und der bewegliche
Kern 20 sind durch die Vorspannkraft der Feder 50 in
den Positionen, die in 1 gezeigt ist.
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Wenn
ein Steuerstrom zu der Spule 16 zugeführt wird, wie in 3 gezeigt
ist, wird ein erster magnetischer Kreislauf 70 ausgebildet,
in dem der Strom von dem Joch 11 und dem beweglichen Kern 20 zu
dem konischen Vorsprung 12b des Stators 12 fließt, ohne
dass er durch das Ringelement 23 hindurch tritt. Zusätzlich zu
dem ersten magnetischen Kreislauf 70 wird ferner ein zweiter
magnetischer Kreislauf 80 ausgebildet, in dem der Strom
von dem Joch 11 und dem beweglichen Kern 20 über das
Ringelement 23 zu dem Stator 12 fließt. Durch
den zweiten magnetischen Kreislauf 80 wird eine Anziehungskraft
zwischen der Endfläche
des beweglichen Kerns 20 und der zugewandten Fläche 24 des
Ringelements 23 erzeugt. Folglich erhöht sich die Anziehungskraft
im Vergleich mit dem Fall, in dem nur der erste magnetische Fluss 70 ausgebildet
ist.
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Außerdem ist,
wie vorstehend beschrieben ist, die Fläche S2 des Kopplungsteils mit
dem zylindrischen Teil 23b mit kleinem Durchmesser des
zugewandten Plattenteils 23c kleiner als die Fläche S1 der Endfläche an der
Seite, an der das zugewandte Plattenteil 23c ein Teil der
zugewandten Fläche 24 an dem
Plattenteil 23c ausbildet. Folglich tritt, wenn ein magnetischer
Fluss von hoher Dichte in die Endfläche des zugewandten Plattenteils 23c eintritt,
eine magnetische Sättigung
in dem Kopplungsteil mit dem zylindrischen Teil 23b mit
kleinem Durchmesser des zugewandten Plattenteils 23c auf.
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Die
Schnittfläche
S3 des zylindrischen Teils 23b mit kleinem Durchmesser
ist auch kleiner als die Fläche
S1 der Endfläche
an der Seite, an der das zugewandte zylindrische Teil 23 ein
Teil der zugewandten Fläche 24 an
dem zugewandten Plattenteil 23c ausbildet. Wenn ein magnetischer
Fluss von hoher Dichte in die Endfläche des zugewandten Plattenteils 23c eintritt,
tritt auch eine magnetische Sättigung
in dem zylindrischen Teil 23b mit kleinem Durchmesser auf.
Als Ergebnis erhöht
sich die Anziehungskraft nicht übermäßig, selbst
wenn das bewegliche Kern 20 angezogen wird und in Richtung
des Stators 12 bewegt wird und sich der in die zugewandte
Fläche 24 eintretende
magnetische Fluss erhöht.
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4 ist
ein Diagramm, das das Verhältnis zwischen
dem Bewegungsausmaß des
beweglichen Kerns 20 und der Anziehungskraft in dem Ausführungsbeispiel
im Vergleich mit dem Fall, in dem kein Ringelement 23 vorgesehen
ist, und mit dem Fall zeigt, in dem ein massives Ringelement verwendet wird.
Die Referenz des Bewegungsausmaßes
des beweglichen Kerns 20 ist die Position, wenn kein Strom
in der Spule 16 fließt.
Die Gestaltung des Falls, in dem kein Ringelement 23 vorgesehen
ist, wird durch Beseitigen des Ringelements 23 von dem
Hydrauliksteuerventil 1 des Ausführungsbeispiels erhalten. Obwohl
die äußere Form
des massiven Ringelements die gleiche wie die des Ringelements 23 in dem
Ausführungsbeispiel
ist, ist das massive Ringelement aus einem leicht magnetischen Material
bis auf den Teil hergestellt, in den der Schaft 22 eingesetzt
ist.
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Wie
in 4 gezeigt ist, sind die Anziehungskräfte der
Gestaltungen, die jeweils das Ringelement aufweisen, stärker als
die der Gestaltung, die kein Ringelement verwendet. Die Anziehungskraft der
Gestaltung, die kein Ringelement verwendet, nimmt ab, wenn sich
das Bewegungsausmaß des
beweglichen Kerns 20 erhöht. Andererseits fallen die Anziehungskräfte der
Gestaltungen, die das Ringelement verwenden, nicht ab, selbst wenn sich
das Bewegungsausmaß erhöht, aus
dem Grund, dass der zweite magnetische Kreislauf 80 ausgebildet
ist.
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Die
Anziehungskraft in der Gestaltung, die das massive Ringelement verwendet,
erhöht
sich in dem Abschnitt, in dem das Bewegungsausmaß am größten ist. Das heißt, in dem
Abschnitt, in dem sich die Veränderungsrate
des magnetischen Flusses, der von dem beweglichen Kern 20 zu
dem Ringelement zugeführt
wird, erhöht,
wenn der bewegliche Kern 20 und das Ringelement nahe zueinander
kommen. Diese Erhöhung
der Anziehungskraft ist nicht wünschenswert,
da ein Stoß,
wenn der bewegliche Kern 20 mit dem Ringelement kollidiert,
zu groß ist. Andererseits
weist in dem Ausführungsbeispiel
das Ringelement 23 die Form auf, bei der eine wie vorstehend
beschriebene magnetische Sättigung
auftritt, so dass eine Erhöhung
der Anziehungskraft nicht gegeben ist.
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Ein
zweites Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist nachstehend beschrieben. Das zweite Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel nur in Bezug
in dem Punkt, dass ein Ringelement 90, das in 5 gezeigt
ist, anstelle des Ringelements 23 verwendet wird. 5 ist
eine Perspektivansicht des Ringelements 90. 6 ist eine
Schnittansicht des Abschnitts einschließlich des Ringelements 90 eines
Hydrauliksteuerventils des zweiten Ausführungsbeispiels.
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Das
Ringelement 90 weist ein zylindrisches Teil 91,
das die gleiche Form wie die des zylindrischen Teils 23b mit
kleinem Durchmesser des Ringelements 23 in dem ersten Ausführungsbeispiel
aufweist, und ein zugewandtes Plattenteil 92 auf, das die gleiche
Form wie die des zugewandten Plattenteils 23c des Ringelements 23 in
dem ersten Ausführungsbeispiel
aufweist. Eine zugewandte Fläche 93 ist
durch die Endflächen
(die obere Fläche
in 5) des zylindrischen Teils 91 und des
zugewandten Plattenteils 92 ausgebildet.
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Das
Ringelement 90 weist ferner einen Flansch 94 auf.
Der Flansch 94 ist mit dem zylindrischen Teil 91 an
einem Ende gekoppelt, das zu dem zugewandten Plattenteil 92 gegenüberliegend
ist, und springt von dem zylindrischen Teil 91 zu der Außenseite
in der radialen Richtung vor.
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Ein
elastisches Teil 100, das zu dem Vorspannelement korrespondiert,
ist mit dem Ringelement 90 einstückig ausgebildet. Eine Vielzahl
(drei in der Ansicht) der elastischen Teile 100 ist in
gleichen Abständen
in der Umfangsrichtung vorgesehen. Das elastische Teil 100 weist
eine Grundplatte 101, einen Fuß 102 und ein Kontaktteil 103 auf.
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Die
Grundplatte 101 weist eine Bundform auf, die mit dem Flansch 94 in
Kontakt ist. Ein Ende in der längsverlaufenden
Richtung der Grundplatte 101 ist mit dem äußeren Umfang
des Flansches 94 gekoppelt. Der Fuß 102 ist mit einem
Ende in der längsverlaufenden
Richtung der Grundplatte 101 verbunden. Da sich der Abstand
von dem Verbindungsteil zu dem anderen Ende erhöht, erhöht sich der Abstand in der
axialen Richtung (der Abstand in der senkrechten Richtung in 5)
von der Grundplatte 101 und dem Flansch 94. Das
Kontaktteil 103 ist mit dem anderen Ende des Fußes 102 verbunden
und weist einen vorbestimmten Winkel mit Bezug auf den Fuß 102 auf.
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Das
Ringelement 90 und das Vorspannteil 100 mit einer
derartigen Gestaltung sind durch Pressen aus einer einzigen Platte
ausgebildet, die aus einem leicht magnetischen Material hergestellt
ist. Die Grundplatte 101 des Vorspannteils 100 ist
durch Biegen des Flansches 94 ausgebildet, und der Fuß 102 und
das Kontaktteil 103 sind auch durch Biegen ausgebildet.
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Wie
in 6 gezeigt ist, ist in einem Zustand, in dem das
Ringelement 90 in dem Hydrauliksteuerventil eingebaut ist,
das Kontaktteil 103 des Vorspannteils 100 mit
der Haltefläche 31c der
Hülse 31 in
Kontakt. Durch die Vorspannkraft des Vorspannteils 100 ist
der Flansch 94 des Ringelements 90 mit dem Flansch 17a des
pfannenförmigen
Elements 17 in Kontakt. Das pfannenförmige Element 17 ist
ein Positionsfixierungselement, wobei die Position für den Stator 12 unverändert ist.
Durch den Kontakt mit dem pfannenförmigen Element 17 ist
die Position in der axialen Richtung des Ringelements 90 bestimmt.
In diesem Zustand ist der Fuß 102 des
Vorspannteils 100 elastisch-plastisch verformt.
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In
dem zweiten Ausführungsbeispiel
kommt durch Erregen des Vorspannteils 100 der Flansch 94 des
Ringelements 90 mit dem Flansch 17a des pfannenförmigen Elements 17 in
Kontakt, wodurch die Position in der axialen Richtung des Ringelements 90 bestimmt
ist. Daher sind Variationen in dem Abstand zwischen dem Ringelement 90 und
dem beweglichen Kern 20 zwischen Produkten reduziert, so
dass Variationen in der Anziehungskraft zwischen Produkten ferner
auch reduziert werden können.
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Da
das Ringelement 90 und das Vorspannteil 100 einstückig ausgebildet
sind, verringert sich die Anzahl von Ausformschritten, und die Anzahl
von Einbauschritten wird auch verringert. Ein Einbau des erregten
Elements kann auch nicht mehr vergessen werden.
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Da
das Vorspannelement 100 mit dem Ringelement 90 einstückig ausgebildet
ist, reibungsgleitet das Vorspannteil 100 nur an der Seite
des Kontaktteils 103. Daher kann, verglichen mit dem Fall,
bei dem eine Wellenscheibe 110 als das Vorspannelement
verwendet wird, wie in 9 gezeigt ist und der nachstehend
beschrieben ist, eine Abweichung aus dem Grund reduziert werden,
dass die Fläche,
an der ein Reibungsgleiten auftritt, nur eine Seite in der axialen
Richtung ist.
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Obwohl
die Ausführungsbeispiele
der Erfindung vorstehend beschrieben sind, ist die Erfindung nicht
auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Die
nachstehenden Modifikationen können
auch in den technischen Schutzumfang der vorliegenden Erfindung
fallen, und die Erfindung kann verschiedenartig verändert werden,
ohne von dem Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.
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Zum
Beispiel kann, wie in 7A und 7B gezeigt
ist, eine Vielzahl von Durchgangslöchern 25, die in der
axialen Richtung (Dickenrichtung) hindurch treten, in dem zugewandten
Plattenteil 23c des Ringelements 23 ausgebildet
sein. Durch Ausbilden der Durchgangslöcher 25 in dem zugewandten
Plattenteil 23c, verglichen mit dem Fall, in dem die Durchgangslöcher 25 nicht
ausgebildet sind, wird das zugewandte Plattenteil 23c leichter
magnetisch gesättigt.
Selbst in dem Fall, in dem der magnetische Fluss, der in Richtung
des zugewandten Plattenteils 23c übertragen wird, sich erhöht, wenn
der bewegliche Kern 20 in Richtung des Stators 12 durch die
magnetische Kraft angezogen wird, wenn das zugewandte Plattenteil 23c magnetisch
gesättigt
ist, kann verhindert werden, dass die Anziehungskraft übermäßig erhöht wird.
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Wie
in 8A und 8B gezeigt
ist, kann eine Vielzahl von Durchgangslöchern 26, die in der radialen
Richtung (Dickenrichtung) hindurch treten, in dem zylindrischen
Teil 23b des Ringelements 23 ausgebildet sein.
Mit einer derartigen Gestaltung, verglichen mit dem Fall, in dem
die Durchgangslöcher 26 nicht
ausgebildet sind, wird das zylindrische Teil 23b mit kleinem
Durchmesser leichter magnetisch gesättigt. Selbst in dem Fall,
in dem der magnetische Fuß,
der sich in Richtung des zylindrischen Teils 23b mit kleinem
Durchmesser bewegt, sich verringert, wenn der bewegliche Kern 20 in
Richtung des Stators 12 durch die magnetische Kraft angezogen wird,
wenn das zugewandte Plattenteil 23b magnetisch gesättigt ist,
kann verhindert werden, dass die Anziehungskraft übermäßig erhöht wird.
Die Durchgangslöcher 25 und 26 können sowohl
in dem zylindrischen Teil 23b mit kleinem Durchmesser als
auch in dem zugewandten Plattenteil 23c ausgebildet sein.
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Obwohl
das Vorspannteil 100, das mit dem Ringelement 90 einstückig ausgebildet
ist, als das Vorspannelement in dem vorstehenden zweiten Ausführungsbeispiel
vorgesehen ist, kann, wie in 9 gezeigt
ist, die Wellenscheibe 110 als das Vorspannelement verwendet
werden.
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Obwohl
das Vorspannteil 100 mit dem Ringelement 90 einstückig aus
einer einzigen Platte in dem vorstehenden zweiten Ausführungsbeispiel
ausgebildet ist, ist es auch möglich,
das Ringelement 90 herzustellen und ein vorbestimmtes Vorspannelement
mit dem Ringelement 90 durch Schweißen, Verbinden oder dergleichen
einstückig
auszuführen.
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Ein
Solenoidventil weist einen beweglichen Kern (20), eine
Spule (16) zum Erzeugen einer magnetischen Kraft, die den
beweglichen Kern (20) anzieht, einen Stator (12),
der einen magnetischen Kreislauf zusammen mit dem beweglichen Kern
ausbildet und den beweglichen Kern (20) anzieht, und ein
pfannenförmiges
Element (17) auf, das an dem inneren Umfang des Stators
(12) und an dem äußeren Umfang
des beweglichen Kerns (20) angeordnet ist. Das pfannenförmige Element
(17) stützt
hin- und herbewegend
den beweglichen Kern (20) und verhindert ein Austreten
von Hydraulikfluid von der Seite des beweglichen Kerns (20)
zu der Seite des äußeren Umfangs.
Ein zugewandtes Element (23), das aus einem leicht magnetischen
Material hergestellt ist, ist in einer derartigen Weise angeordnet,
um zu einer Fläche
an der Seite des Stators (12) in der axialen Richtung des
beweglichen Kerns (20) zugewandt zu sein, und bildet einen
magnetischen Fluss zusammen mit dem beweglichen Kern (20)
und dem Stator (12) aus.