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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Linearsolenoid.
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STAND DER TECHNIK
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Ein bekanntes Linearsolenoid treibt linear einen beweglichen Kern durch Verwendung eines Magnetfelds an, das bei einer Erregung einer Spule eines Stators erzeugt wird. Zum Beispiel offenbart
JP 2011-222799 A (entspricht
US 2011/0248805 A1 ) ein Linearsolenoid, das einen ersten stationären Kern, einen Kranz (Ring, Hülse) und einen zweiten stationären Kern hat, die an einer radial innenliegenden Seite einer Spule angeordnet sind und nacheinander in einer axialen Richtung angeordnet sind. Der erste stationäre Kern, der Kranz und der zweite stationäre Kern sind in axialer Richtung zwischen zwei Jochen geklemmt. Zu der Zeit des Zusammenbaus werden zunächst die zwei Joche axial außerhalb des ersten stationären Kerns und des zweiten stationären Kerns angeordnet, so dass sie den ersten stationären Kern und den zweiten stationären Kern berühren. Danach werden die zwei Joche zueinander derart gebogen, dass ein Spalt zwischen jedem der zwei Joche und einem korrespondierenden benachbarten Kern des ersten stationären Kerns und des zweiten stationären Kerns unterbunden werden soll. Schließlich werden die zwei Joche durch einen Crimpprozess (ein Prozess zum plastischen Verformen eines Abschnitts durch Crimpen von einem der Joche über einen korrespondierenden Abschnitt des anderen der Joche) miteinander fixiert.
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In dem Linearsolenoid, das in
JP 2011-222799 A (entspricht
US 2011/0248805 A1 ) offenbart ist, kann eine magnetische Anziehungskraft zum magnetischen Anziehen des beweglichen Kerns aufgrund eines Einflusses eines Luftspalts, der zwischen jedem der Joche und dem korrespondierenden benachbarten Kern des ersten stationären Kerns und des zweiten stationären Kerns durch das Biegen der Joche ausgebildet wird, möglicherweise reduziert sein. Des Weiteren ist, wenn die Größe des derart erzeugten Spalts von Produkt zu Produkt verschieden ist, die magnetische Anziehungskraft auch von Produkt zu Produkt verschieden. Des Weiteren kann sich, wenn ein fremder Gegenstand (wie z.B. eine Eisenablagerung oder Eisenpulver) in dem Spalt vorliegt, die magnetische Anziehungskraft möglicherweise verändern.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die vorliegende Offenbarung ist in Anbetracht der vorstehenden Punkte gemacht worden. Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Linearsolenoid bereitzustellen, das eine magnetische Anziehungskraft erhöhen kann und eine Schwankung und/oder eine Änderung der magnetischen Anziehungskraft begrenzen kann.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist ein Linearsolenoid bereitgestellt, das eine Spule, einen ersten stationären Kern, einen zweiten stationären Kern, ein Joch, einen Schaft, einen beweglichen Kern und ein nicht magnetisches Bauteil aufweist. Die Spule ist in einer Ringform ausgebildet. Der erste stationäre Kern ist an einer Seite der Spule in einer axialen Richtung angeordnet. Der zweite stationäre Kern ist an der anderen Seite der Spule angeordnet, die in Bezug auf die eine Seite der Spule in der axialen Richtung entgegengesetzt ist. Ein Luftspalt ist zwischen dem ersten stationären Kern und dem zweiten stationären Kern in der axialen Richtung angeordnet. Das Joch ist an einer äußeren (außen liegenden) Seite der Spule in einer radialen Richtung angeordnet und koppelt den ersten stationären Kern und den zweiten stationären Kern magnetisch. Der Schaft ist an einer inneren (innen liegenden) Seite des Luftspalts in der radialen Richtung angeordnet und ist durch den ersten stationären Kern und den zweiten stationären Kern gleitbar gestützt. Der Schaft ist gestaltet, um sich in der axialen Richtung zwischen einer Anfangsposition, die an einer Seite angeordnet ist, an der der zweite stationäre Kern angeordnet ist, und einer Vollhubposition, die an einer Seite angeordnet ist, an der der erste stationäre Kern angeordnet ist, hin- und herzubewegen. Der bewegliche Kern ist an dem Schaft an einer korrespondierenden Stelle fixiert, die zwischen dem ersten stationären Kern und dem zweiten stationären Kern in der axialen Richtung angeordnet ist. Wenn die Spule erregt wird, wird der bewegliche Kern gemeinsam mit dem Schaft in der axialen Richtung in Richtung der Vollhubposition zu einer Position, die an der inneren Seite des Luftspalts in der radialen Richtung angeordnet ist, bewegt und wird ein Magnetfluss zwischen dem ersten stationären Kern und dem zweiten stationären Kern durch den beweglichen Kern geleitet. Das nicht magnetische Bauteil wird zwischen dem ersten stationären Kern und dem zweiten stationären Kern gehalten und begrenzt eine relative Bewegung zwischen dem ersten stationären Kern und dem zweiten stationären Kern in Richtung zueinander. Der erste stationäre Kern ist als ein einzelnes einstückiges Bauteil ausgebildet und weist einen Lagerungsabschnitt und einen Fixierungsabschnitt auf. Der Lagerungsabschnitt stützt den Schaft gleitbar. Der Fixierungsabschnitt erstreckt sich von dem Lagerungsabschnitt in der radialen Richtung nach außen und ist an dem Joch fixiert, während das nicht magnetische Bauteil zwischen dem Fixierungsabschnitt und dem zweiten stationären Kern in der axialen Richtung geklemmt (arretiert, gehalten, eingespannt, eingeklemmt) ist.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die nachstehend beschriebenen Zeichnungen dienen lediglich zu Darstellungszwecken und es ist nicht beabsichtigt, dass sie den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung in irgendeiner Weise beschränken.
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1 ist eine schematische Schnittansicht eines Ventilzeiteinstellungssteuerungsgeräts, in dem ein Linearsolenoid gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung angewandt ist;
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2 ist eine Schnittansicht des Linearsolenoids von 1, die einen Betriebszustand zeigt, in dem ein Schaft in einer Anfangsposition angeordnet ist;
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3 ist eine Schnittansicht des Linearsolenoids von 1, die einen weiteren Betriebszustand zeigt, in dem der Schaft in einer Vollhubposition angeordnet ist;
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4 ist eine Schnittansicht einer Unterbaugruppe, in der ein erster stationärer Kern, ein Kranz (Ring, Hülse), ein zweiter stationärer Kern, ein Schaft und ein beweglicher Kern, die in 2 gezeigt sind, einstückig zusammengebaut sind;
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5 ist eine Schnittansicht, die das Joch, eine Spulenanordnung und ein Gehäuse von 2 zeigt;
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6 ist eine schematische Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die Unterbaugruppe von 4 in die Spulenanordnung und das Joch von 5 eingesetzt ist;
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7 ist eine vergrößerte Teilansicht eines Bereichs VII in 6; und
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8 ist eine vergrößerte Teilansicht eines Bereichs VIII in 2.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist nachstehend in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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1 zeigt ein Ventilzeiteinstellungssteuerungsgerät, das ein Linearsolenoid gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung aufweist. In dem Ventilzeiteinstellungssteuerungsgerät 100 des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird Hydrauliköl zu einer Hydraulikdruckkammer 102 eines Gehäuses 101 zugeführt, das einstückig mit einer Kurbelwelle einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine drehbar ist, so dass ein Flügelrotor 104, der einstückig mit einer Nockenwelle 103 drehbar ist, relativ zu dem Gehäuse 101 gedreht wird und dadurch eine Öffnungs-/Schließzeiteinstellung von jedem korrespondierenden Ventil aus Auslassventilen (nicht gezeigt) eingestellt wird. Das Hydrauliköl, das von einer Ölwanne 105 zu einer Hydraulikpumpe 106 gepumpt wird, wird zu der Hydraulikdruckkammer 102 durch ein Hydraulikdruckänderungsventil 107 zugeführt. Ein Kolben 108 des Hydraulikdruckänderungsventils 107 ist in einer Hülse 109 derart aufgenommen, dass eine Hin- und Herbewegung des Kolbens 108 in einer axialen Richtung möglich ist. Der Kolben 108 wird in Richtung einer Seite (der linken Seite in 1) durch eine Feder 110 in axialer Richtung gedrängt. Das Linearsolenoid 1 dient als eine Antriebsvorrichtung, die den Kolben 108 in Richtung der anderen Seite (der rechten Seite in 1) entgegen die Drängkraft der Feder 110 in axialer Richtung antreibt.
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Nachstehend ist eine Struktur des Linearsolenoid 1 in Bezug auf 2 und 3 beschrieben.
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Das Linearsolenoid 1 weist eine Spulenanordnung 10, ein Joch 15, ein Gehäuse 20, einen ersten stationären Kern 25, einen zweiten stationären Kern 30, einen Schaft 35 und einen beweglichen Kern 40 auf.
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Die Spulenanordnung 10 weist einen Spulenkörper 11 und eine Spule (Wicklung) 12 auf. Der Spulenkörper 11 ist in einer Rohrform ausgebildet. Die Spule (Wicklung) 12 ist in einer Ringform ausgebildet und ist aus einem elektrischen Draht hergestellt, der um den Spulenkörper 11 herumgewickelt ist.
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Das Joch 15 ist aus einem magnetischen Material (einem magnetischen Metallmaterial) hergestellt und weist einen rohrförmigen Abschnitt 16 und einen Bodenabschnitt 17 auf. Der rohrförmige Abschnitt 16 ist an einer in der radialen Richtung außen liegenden Seite der Spulenanordnung 10 angeordnet. Der Bodenabschnitt 17 ist mit einem Endteil (dem unteren Endteil in 2) des rohrförmigen Abschnitts 16 einstückig ausgebildet.
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Das Gehäuse 20 ist ein Harzbauteil, das einstückig mit der Spulenanordnung 10 und dem Joch 15 ausgeformt ist (d.h., die Spulenanordnung 10 und das Joch 15 sind in dem Gehäuse 20 einsatzgeformt). Das Gehäuse 20 weist einen Steckerabschnitt (Verbindungsabschnitt) 22 und Einbauabschnitte 23 auf. Anschlüsse 21, die mit der Spule 12 elektrisch verbunden sind, sind in dem Steckerabschnitt (Verbindungsabschnitt) 22 aufgenommen. Die Einbauabschnitte 23 werden verwendet, um das Gehäuse 20 z.B. an einen Brennkraftmaschinendeckel (nicht gezeigt) einzubauen (zu befestigen).
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Der erste stationäre Kern 25 ist aus einem magnetischen Material (einem magnetischen Metallmaterial) hergestellt und ist an einer axialen Seite der Spule 12 angeordnet, d.h. an dem anderen Ende (den oberen Endelement in 2) des rohrförmigen Abschnitts 16 angeordnet, die/der in der axialen Richtung bezüglich des einen Endteils des rohrförmigen Abschnitts 16 entgegengesetzt angeordnet ist. Der erste stationäre Kern 25 hat einen ersten ringförmigen Vorsprung 28, der in Richtung des Bodenabschnitts 17 des Jochs 15 in der axialen Richtung vorsteht. Ein radial außen liegender Endabschnitt (ein Außenumfangsabschnitts) des ersten stationären Kerns 25 ist an dem rohrförmigen Abschnitt 16 des Jochs 15 fixiert.
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Der zweite stationäre Kern 30 ist aus einem magnetischen Material (einem magnetischen Metallmaterial) hergestellt und ist an der anderen axialen Seite der Spule 12 angeordnet, d.h. er ist an dem einen Endteil des rohrförmigen Abschnitts 16 angeordnet. Der zweite stationäre Kern 30 berührt den Bodenabschnitt 17 des Jochs 15 in der axialen Richtung und hat einen zweiten ringförmigen Vorsprung 33. Der zweite ringförmige Vorsprung 33 steht in Richtung des ersten ringförmigen Vorsprungs 28 in einer axialen Richtung derart vor, dass ein Luftspalt 42 zwischen dem zweiten ringförmigen Abschnitt 33 und dem ersten ringförmigen Abschnitt 28 in der axialen Richtung ausgebildet ist. Der erste stationäre Kern 25 und der zweite stationäre Kern 30 sind miteinander durch das Joch 15 magnetisch gekoppelt.
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Der Schaft 35 ist durch den ersten stationären Kern 25 und den zweiten stationären Kern 30 an einer radial innen liegenden Seite des Luftspalts 42 gleitbar gestützt. Der Schaft 35 kann zwischen einer Anfangsposition, die an der Seite des zweiten stationären Kerns 30 angeordnet ist, und einer Vollhubposition (Position, in der der Schaft vollständig ausgefahren ist), die an der Seite des ersten stationären Kerns 25 angeordnet ist, in axialer Richtung hin- und herbewegt werden. 2 zeigt einen Betriebszustand, in dem der Schaft 35 in der Anfangsposition angeordnet ist und 3 zeigt einen anderen Betriebszustand, in dem der Schaft 35 in der Vollhubposition angeordnet ist.
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Der bewegliche Kern 40 ist aus einem magnetischen Material hergestellt. Der bewegliche Kern 40 ist zwischen dem ersten stationären Kern 25 und dem zweiten stationären Kern 30 in der axialen Richtung angeordnet und ist an dem Schaft 35 fixiert. Wenn der Schaft 35 in der Anfangsposition angeordnet ist, ist der bewegliche Kern 40 an der Seite des zweiten stationären Kerns 30 des Luftspalts 42 angeordnet. Wenn der Schaft 35 in der Vollhubposition angeordnet ist, ist der bewegliche Kern 40 radial innenliegend des Luftspalts 42 derart angeordnet, dass der bewegliche Kern 40 sowohl mit dem ersten ringförmigen Vorsprung 28 als auch dem zweiten ringförmigen Vorsprung 33 überlappend angeordnet ist, um den ersten ringförmigen Vorsprung 28 und den zweiten ringförmigen Vorsprung 33 magnetisch zu umgehen, d.h., um den Magnetfluss zwischen dem ersten stationären Kern 25 und dem zweiten stationären Kern 30 durch den beweglichen Kern 40 zu leiten.
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Nachstehend ist ein kennzeichnendes Merkmal der Struktur des Linearsolenoids 1 in Bezug auf 2 bis 8 beschrieben.
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Der erste stationäre Kern 25 weist einen Lagerungsabschnitt 26 und einen Fixierungsabschnitt 27 auf, die als ein einzelnes integrales (einstückiges) Bauteil (Einstückbauteil, das übergangslos und/oder nahtlos ausgebildet ist) einstückig ausgebildet sind. Der Lagerungsabschnitt 26 stützt gleitbar den Schaft 35. Der Fixierungsabschnitt 27 erstreckt sich von dem Lagerungsabschnitt 26 radial nach außen und ist in einer ringförmigen Plattenform ausgestaltet. Der Fixierungsabschnitt 27 hat den ersten ringförmigen Vorsprung 28, der in Richtung des zweiten stationären Kerns 30 in axialer Richtung vorsteht.
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Der zweite stationäre Kern 30 weist einen Lagerungsabschnitt 31, einen Magnetflussleitungsabschnitt 32 und einen Verbindungsabschnitt 34 auf, die als ein einzelnes integrales (einstückiges) Bauteil (Einstückbauteil, das übergangslos und/oder nahtlos ausgebildet ist) einstückig ausgebildet sind. Der Lagerungsabschnitt 31 stützt den Schaft 35 gleitbar. Der Magnetflussleitungsabschnitt 32 ist in einer Rohrform ausgebildet und ist an einer äußeren (außen liegenden) Seite des Lagerungsabschnitts 31 in der radialen Richtung angeordnet. Der Verbindungsabschnitt 34 verbindet einen Endteil des Magnetflussleitungsabschnitts 32 und den Lagerungsabschnitt 31 an einer axialen Seite, an der der Bodenabschnitt 17 des Jochs 15 angeordnet ist. Der Magnetflussleitungsabschnitt 32 hat den zweiten ringförmigen Vorsprung 33, der in Richtung des ersten ringförmigen Vorsprungs 28 derart vorsteht, dass der Luftspalt 42 zwischen dem zweiten ringförmigen Vorsprung 33 und dem ersten ringförmigen Vorsprung 28 in der axialen Richtung angeordnet ist.
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Das Linearsolenoid 1 weist einen Kranz (Ring, Hülse) 45 auf, der in einer Rohrform ausgebildet ist und zwischen dem ersten stationären Kern 25 und dem zweiten stationären Kern 30 angeordnet ist. Der Kranz 45 ist aus einem nicht magnetischen Material hergestellt und dient als ein nicht magnetisches Bauteil. Ein Endabschnitt des Kranzes 45 ist auf den ersten ringförmigen Vorsprung 28 pressgepasst und der andere Endabschnitt des Kranzes 45, der zu dem einen Endabschnitt des Kranzes 45 in der axialen Richtung entgegengesetzt angeordnet ist, ist auf den zweiten ringförmigen Vorsprung 33 pressgepasst. Der Kranz 45 begrenzt oder verhindert eine Bewegung des ersten stationären Kerns 25 und des zweiten stationären Kerns 30 relativ zueinander sowohl in der axialen Richtung als auch in der radialen Richtung.
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Der Fixierungsabschnitt 27 des ersten stationären Kerns 25 ist in den (an dem) anderen Endteil des rohrförmigen Abschnitts 16 des Jochs 15 gepasst (befestigt).
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Der Fixierungsabschnitt 27 ist/wird durch Verpressen, d.h. durch plastisches Verformen des anderen Endteil des rohrförmigen Abschnitts 16 gegenüber dem Fixierungsabschnitt 27 in einem Zustand, in dem der Kranz 45 und der zweite stationäre Kern 30 zwischen dem Bodenabschnitt 17 des Jochs 15 und dem Fixierungsabschnitt 27 in axialer Richtung geklemmt (arretiert, gehalten, eingespannt) sind, fixiert. Der erste stationäre Kern 25 ist mit dem rohrförmigen Abschnitt 16 des Jochs 15 magnetisch gekoppelt, um den Magnetfluss zwischen ihnen zu leiten.
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Der Magnetflussleitungsabschnitt 32 des zweiten stationären Kerns 30 berührt in der axialen Richtung den Bodenabschnitt 17 des Jochs 15, um den Magnetflussleitungsabschnitt 32 des zweiten stationären Kerns 30 und den Bodenabschnitt 17 des Jochs 15 magnetisch zu koppeln und um dadurch einen Magnetfluss zwischen ihnen leiten zu können.
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Zu der Zeit des Zusammenbaus des Linearsolenoids 1 wird der Kranz 45 auf den ersten ringförmigen Vorsprung 28 und den zweiten ringförmigen Vorsprung 33 pressgepasst. Dadurch werden, wie in 4 gezeigt ist, der erste stationäre Kern 25, der zweite stationäre Kern 30, der Schaft 35 und der bewegliche Kern 40 gemeinsam zusammengebaut, um eine Unterbaugruppe 48 auszubilden.
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Die Unterbaugruppe 48 wird in das Joch 15 und die Spulenanordnung 10 eingesetzt, die gemeinsam mit Harz ausgeformt werden, wie in 5 gezeigt ist, bis der zweite stationäre Kern 30 das Joch 15 in der axialen Richtung berührt, wie in 6 gezeigt ist. In diesem Stadium wird eine minimale Größe des radialen Spalts (Luftspalts) zwischen dem Spulenkörper 11, der an der in radialer Richtung außen liegenden Seite des radialen Spalts angeordnet ist, und dem Kranz 45 und dem zweiten stationären Kern 30, die an der radial innenliegenden Seite des radialen Spalts angeordnet sind, größer festgelegt als eine maximale Größe des anderen radialen Spalts (Luftspalts) zwischen dem rohrförmigen Abschnitt 16 des Jochs 15, der an der radial außenliegenden Seite des anderen radialen Spalts angeordnet ist, und dem ersten stationären Kern 25, der an der radial innenliegenden Seite des anderen radialen Spalts angeordnet ist. Dann wird ein Stempel (Dorn) 111, der in 7 gezeigt ist, verwendet, um den anderen Endteil des rohrförmigen Abschnitts 16 des Jochs 15 in dem Zustand plastisch zu verformen, in dem der zweite stationäre Kern 30 das Joch 15 in der axialen Richtung berührt, um den anderen Endteil des rohrförmigen Abschnitts 16 gegen (an) den ersten stationären Kern 25 zu verpressen (verstemmen), wie in 8 gezeigt ist. Auf diese Weise wird der radial außenliegende Teil des ersten stationären Kerns 25 an dem rohrförmigen Abschnitt 16 des Jochs 15 fixiert.
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Nachstehend ist der Betrieb des Linearsolenoids 1 in Bezug auf 1 bis 3 beschrieben.
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Die Spule 12 wird entregt, wenn das Hydrauliköl nicht zu der Hydraulikdruckkammer 102 des Ventilzeiteinstellungssteuerungsgerät 100 zugeführt wird. Zu dieser Zeit wird der Schaft 35 durch die Feder 110 des Hydraulikdruckänderungsventils 107 durch den Kolben 108 gegen den Bodenabschnitt 17 des Jochs 15 gedrängt, so dass der Schaft 35 den Bodenabschnitt 17 des Jochs 15 berührt und in einer Anfangsposition angeordnet wird.
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Die Spule 12 wird erregt, wenn das Hydrauliköl zu der Hydraulikdruckkammer 102 des Ventilzeiteinstellungssteuerungsgeräts 100 zugeführt wird. Der Magnetfluss, der rund um die Spule 12 bei der Erregung der Spule 12 erzeugt wird, fließt durch einen Magnetkreis, der durch den ersten stationären Kern 25, das Joch 15, den zweiten stationären Kern 30 und den beweglichen Kern 40 ausgebildet ist. Der Magnetfluss wird zwischen dem ersten stationären Kern 25 und dem Joch 15 in der radialen Richtung geleitet und der Magnetfluss wird zwischen dem Joch 15 und dem zweiten stationären Kern 30 in der axialen Richtung geleitet. Zu dieser Zeit wird der bewegliche Kern 40 durch eine magnetische Anziehungskraft angetrieben, die in Erwiderung auf das Ausmaß des Magnetflusses erzeugt wird, der durch den Magnetkreis fließt, um den Schaft 35 gemeinsam mit dem beweglichen Kern 40 von der Anfangsposition in Richtung der Vollhubposition entgegen der Drängkraft der Feder 110 anzutreiben.
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Wie vorstehend diskutiert ist, weist das Linearsolenoid 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels den Kranz 45 auf, der das nicht magnetische Bauteil ist und die relative axiale Bewegung zwischen dem ersten stationären Kern 25 und dem zweiten stationären Kern 30 begrenzt. Des Weiteren weist der erste stationäre Kern 25 den Lagerungsabschnitt 26 und den Fixierungsabschnitt 27 auf, die als das einzelne integrale (einstückige) Bauteil einstückig ausgebildet sind. Der Lagerungsabschnitt 26 stützt den Schaft 35 gleitbar. Der Fixierungsabschnitt 27 erstreckt sich von dem Lagerungsabschnitt 26 radial nach außen. Der Fixierungsabschnitt 27 ist an dem Joch 15 in dem Zustand fixiert, in dem der Kranz 25 zwischen dem Fixierungsabschnitt 27 und dem zweiten stationären Kern 30 in axialer Richtung geklemmt (arretiert, eingespannt, gehalten) ist.
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Somit ist der erste stationäre Kern 25, der den Lagerungsabschnitt 26 mit dem Fixierungsabschnitt 27 aufweist, die als das einzelne einstückige Bauteil einstückig ausgebildet sind, in axialer Richtung durch den Kranz 45 gestützt. Dadurch ist es möglich, das Durchbiegen des ersten stationären Kerns 25 zu begrenzen, das durch die axiale Last verursacht werden kann, die zu der Zeit des Fixierens des ersten stationären Kerns 25 an dem Joch 15 aufgebracht wird. Als Ergebnis ist es möglich, die Erhöhung der Größe des Luftspalts zwischen dem Joch 15 und dem ersten stationären Kern 25 zu begrenzen und die Schwankung der Größe des Luftspalts zwischen dem Joch 15 und dem ersten stationären Kern 25 zu begrenzen. Auf diese Weise ist es möglich, die magnetische Anziehungskraft zu erhöhen und es ist ferner möglich, die Schwankung der magnetischen Anziehungskraft zu begrenzen.
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Des Weiteren ist die Ausbildung des Luftspalts zwischen dem Joch 15 und dem ersten stationären Kern 25 begrenzt, so dass es möglich ist, ein Eindringen der fremden Gegenstände (z.B. Eisenablagerungen oder Eisenpulver) in den Luftspalt zwischen dem Joch 15 und dem ersten stationären Kern 25 zu begrenzen, und dadurch ist es möglich, die Änderung der magnetischen Anziehungskraft zu begrenzen.
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Des Weiteren ist, wie vorstehend diskutiert ist, die Durchbiegung des ersten stationären Kerns 25 begrenzt, so dass die Schwankung der Größe des Abstands zwischen dem Joch 15 und dem ersten stationären Kern 25 reduziert oder minimiert ist. Somit ist es möglich, eine Schwankung eines plastisch verformbaren Bereichs (einer plastisch verformbaren Toleranz) des Jochs 15 zu reduzieren oder zu minimieren, der durch den Stempel (Dorn) 111 plastisch verformbar ist und erforderlich ist, um das Joch 15 und den ersten stationären Kern 25 durch das Verpressen (Verstemmen), d.h. die plastische Verformung, zu fixieren. Somit ist die Qualität des Verpressens verbessert.
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Des Weiteren ist, wenn die Durchbiegung des ersten stationären Kerns 25 begrenzt ist, die Verformung des Lagerungsabschnitts 26 begrenzt. Somit ist es möglich, eine gleichmäßige Gleitbewegung des Schafts 35 zu erreichen.
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Des Weiteren ist die relative axiale Bewegung zwischen dem ersten stationären Kern 25 und dem zweiten stationären Kern 30 durch den Kranz 45 begrenzt, sodass die Schwankung der axialen Größe des Luftspalts 42 reduziert oder minimiert ist. Dadurch kann die Schwankung der magnetischen Anziehungskraft begrenzt werden.
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Des Weiteren ist im Vergleich zu einem Fall, in dem der erste stationäre Kern 25 aus einer Vielzahl von Bauteilen hergestellt ist, insbesondere in einem Fall, in dem der Lagerungsabschnitt 26 und der Fixierungsabschnitt 27 aus verschiedenen Bauteilen hergestellt sind, ein magnetischer Verlust an dem ersten stationären Kern 25 reduziert. Dadurch kann die magnetische Anziehungskraft erhöht werden und kann der erste stationäre Kern 25 einfach eingebaut werden.
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Des Weiteren sind der erste stationäre Kern 25 und der zweite stationäre Kern 30 miteinander nur durch das einzelne Joch 15 magnetisch gekoppelt. Daher ist es möglich, den magnetischen Verlust zwischen dem ersten stationären Kern 25 und dem zweiten stationären Kern 30 zu reduzieren. Als Ergebnis ist es möglich, die magnetische Anziehungskraft zu erhöhen.
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Des Weiteren ist in dem ersten Ausführungsbeispiel der Fixierungsabschnitt 27 des ersten stationären Kerns 25 an den (dem) anderen Endteil des rohrförmigen Abschnitts 16 des Jochs 15 gepasst (befestigt) und kann der Magnetfluss zwischen dem Fixierungsabschnitt 27 und dem rohrförmigen Abschnitt 16 in radialer Richtung geleitet werden. Des Weiteren berührt der zweite stationäre Kern 30 den Bodenabschnitt 17 des Jochs 15 in axialer Richtung und kann der Magnetfluss zwischen dem zweiten stationären Kern 30 und dem Bodenabschnitt 17 des Jochs 15 in axialer Richtung geleitet werden.
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Somit ist selbst in dem Fall, in dem die axiale Position des ersten stationären Kerns 25 und die axiale Position des rohrförmigen Abschnitts 16 des Jochs 15 von Produkt zu Produkt aufgrund eines Vorliegens von Schwankungen des ersten stationären Kerns 25, des zweiten stationären Kerns 30, des Kranzes 45 und des Jochs 15 variieren, die radiale Größe des radialen Luftspalts zwischen dem ersten stationären Kern 25 und dem rohrförmigen Abschnitt 16 des Jochs 15 im Allgemeinen konstant. Daher kann die Schwankung der magnetischen Anziehungskraft bei den Produkten reduziert oder minimiert werden.
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Im Gegensatz dazu variiert in einem Fall, in dem der Magnetfluss zwischen dem ersten stationären Kern und dem Joch in der axialen Richtung geleitet wird, wenn die Schwankung in der axialen Position des ersten stationären Kerns und/oder der axialen Position des Jochs auftritt, die Größe des axialen Luftspalts zwischen dem ersten stationären Kern und dem Joch. Dadurch erhöht sich nachteilig die Schwankung der magnetischen Anziehungskraft bei den Produkten. Des Weiteren ist es, um den ersten stationären Kern und das Joch zu biegen, um dadurch den axialen Luftspalt, der vorstehend diskutiert ist, zu minimieren, erforderlich, die Dicke des ersten stationären Kerns und die Dicke des Jochs zu reduzieren. Die Reduktion der Dicke des ersten stationären Kerns und die Reduktion der Dicke des Jochs ergeben eine magnetischen Verlust, der durch eine magnetische Sättigung verursacht wird.
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Des Weitern ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der eine Endabschnitt des Kranzes 45 auf den ersten ringförmigen Vorsprung 28 pressgepasst und ist der andere Endabschnitt des Kranzes 45 auf den zweiten ringförmigen Vorsprung 33 pressgepasst. Der Kranz 45 begrenzt oder verhindert eine Bewegung des ersten stationären Kerns 25 und des zweiten stationären Kerns 30 relativ zueinander sowohl in der axialen Richtung als auch in der radialen Richtung.
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Dadurch kann die Steifigkeit (Festigkeit) der Unterbaugruppe 48 erhöht werden, wodurch die Durchbiegung des ersten stationären Kerns 25 zu der Zeit des Zusammenbaus (Einbaus) weiter begrenzt wird.
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Des Weiteren kann die Abweichung zwischen der Achse des ersten stationären Kerns 25 und der Achse des zweiten stationären Kerns 30 begrenzt werden. Somit kann eine Radialkraft, d.h. eine Seitenkraft, die auf den beweglichen Kern 40 in der radialen Richtung ausgeübt wird, reduziert werden. Daher kann die magnetische Anziehungskraft stabilisiert werden und kann der Verschleiß des Lagerungsabschnitts 26 und des Lagerungsabschnitts 31 während der Gleitbewegung des Schafts 35 relativ zu dem Lagerungsabschnitt 26 und dem Lagerungsabschnitt 31 reduziert werden. Ferner kann die Koaxialität zwischen dem Lagerungsabschnitt 26 und dem Lagerungsabschnitt 31 verbessert werden, wodurch ein gleichmäßiges Gleiten des Schafts 35 ermöglicht wird.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird zu der Zeit des Zusammenbaus des Linearsolenoids 1 der Kranz 45 auf den ersten ringförmigen Vorsprung 28 und auf den zweiten ringförmigen Vorsprung 33 pressgepasst und dadurch sind der erste stationäre Kern 25, der zweite stationäre Kern 30, der Schaft 35 und der bewegliche Kern 40 einstückig zusammengebaut.
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Dadurch wird der Zusammenbau des Linearsolenoids 1 erleichtert.
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Nachstehend sind Modifikationen des vorstehenden Ausführungsbeispiels beschrieben.
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In einer Modifikation des vorstehenden Ausführungsbeispiels ist die Fixierung zwischen dem ersten stationären Kern und dem Joch nicht auf das Verpressen (Verstemmen) beschränkt und kann z.B. durch Presspassen hergestellt werden.
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In einer anderen Modifikation des vorstehenden Ausführungsbeispiels kann der ringförmige Vorsprung an zumindest einem von dem ersten stationären Kern und dem zweiten stationären Kern weggelassen werden. Das heißt, es ist nur erforderlich, den Luftspalt zwischen dem ersten stationären Kern und dem zweiten stationären Kern vorzusehen.
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In einer anderen Modifikation des vorstehenden Ausführungsbeispiels haben zumindest einer oder alle von dem ersten stationären Kern, dem zweiten stationären Kern und dem Joch einen Querschnitt, der nicht kreisförmig ist, und kann/können eine Aussparung in deren Umfangsabschnitt haben.
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In einer anderen Modifikation des vorstehenden Ausführungsbeispiels kann der Kranz in einer andern Form ausgebildet sein, die von der Rohrform verschieden ist. Die Gestaltung des Kranzes kann z.B. eine Stangenform oder eine Plattenform sein, solange der Kranz die relative Bewegung des ersten stationären Kerns und des zweiten stationären Kerns zueinander beschränken kann.
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In einer anderen Modifikation des vorstehenden Ausführungsbeispiels kann der Kranz mit dem ersten stationären Kern und dem zweiten stationären Kern in Eingriff sein, ohne dass das Presspassen verwendet wird. Auf diese Weise ist es nicht erforderlich, dass der Kranz einstückig gemeinsam mit dem ersten stationären Kern, dem zweiten stationären Kern, dem Schaft und dem beweglichen Kern zusammengebaut wird.
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In einer anderen Modifikation des vorstehenden Ausführungsbeispiels ist es nicht zwangsweise erforderlich, dass das Linearsolenoid als Antriebsvorrichtung des Hydraulikdruckänderungsventils des Ventilzeiteinstellungssteuerungsgeräts angewandt wird, und es kann als eine Antriebsvorrichtung von verschiedenen weiteren funktionellen Geräten angewandt werden, von denen jedes ein anzutreibendes Bauteil aufweist, das zum Hin- und Herbewegen angetrieben wird.
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Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf das vorstehende Ausführungsbeispiel und dessen Modifikationen beschränkt. Das heißt, das vorstehende Ausführungsbeispiel und dessen Modifikationen können auf verschiedene Arten modifiziert werden, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
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Ein Linearsolenoid (1) weist einen Kranz bzw. Ring (45) auf, der eine relative Bewegung zwischen einem ersten stationären Kern (25) und einem zweiten stationären Kern (30) begrenzt. Der erste stationäre Kern (25) weist einen Lagerungsabschnitt (26) und einen Fixierungsabschnitt (27) auf, die als ein einzelnes einstückiges Bauteil einstückig ausgebildet sind. Der Lagerungsabschnitt (26) stützt den Schaft (35). Der Fixierungsabschnitt (27) ist an dem Joch (15) fixiert, während der Kranz (45) zwischen dem Fixierungsabschnitt (27) und dem zweiten stationären Kern (30) in der axialen Richtung geklemmt (arretiert) ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2011-222799 A [0002, 0003]
- US 2011/0248805 A1 [0002, 0003]
