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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein elektromagnetisches Spulen- bzw. Schieberventil, das ein Spulen- bzw. Schieberventil und einen elektromagnetischen Aktuator (Linearsolenoid) in einer Axialrichtung kombiniert, und insbesondere auf ein elektromagnetisches Schieberventil, in dem die Raumspalten, die beiden Seiten eines Kolbens in der Axialrichtung zugewandt sind, jeweils über ein Inneres einer Spule bzw. eines Schiebers mit einem Ablaufraum kommunizieren.
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STAND DER TECHNIK
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- [Patentliteratur 1] JP 2003-97756 A
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Patentliteratur 1 beschreibt ein elektromagnetisches Schieberventil, in dem die Raumspalten, die beiden Seiten des Kolbens in der Axialrichtung zugewandt sind, jeweils über einen Ölablaufdurchgang innerhalb einer Spule bzw. eines Schiebers mit einem Ablaufraum kommunizieren. Das Schieberventil kombiniert bzw. verbindet ein Schieberventil und einen elektromagnetischen Aktuator in der Axialrichtung und hat einen Ölablaufdurchgang (Durchgangsloch entlang der Axialrichtung), das mit dem Ablaufraum kommuniziert, in einem mittleren Teil eines Schiebers. Die Raumspalten, die beiden Seiten des Kolbens in der Axialrichtung zugewandt sind, stehen mit dem Ablaufraum über den Ölablaufdurchgang in Verbindung, der innerhalb des Schiebers ausgebildet ist.
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Die Technologie von Patentliteratur 1 beschreibt einen Beatmungs- bzw. Belüftungsdurchgang, der Ablauföl von dem Ölablaufdurchgang zu einem Abschnitt mit hoher Magnetflussdichte führt, der als ein gerades Durchgangsloch vorgesehen ist, das sich entlang der Axialrichtung erstreckt. Der Abschnitt mit hoher Magnetflussdichte ist eine der Raumspalten, die benachbart zu den beiden Seiten des Kolbens in der Axialrichtung sind, und zeigt eine hohe Magnetflussdichte, um so eine magnetische Anziehungskraft auf den Kolben zu ergeben. Die Bewegung des Spulen- bzw. Schieberventils veranlasst deshalb das Öl (abgegebenes Ablauföl), zu dem Ölablaufdurchgang abgegeben zu werden und dann den Abschnitt mit hoher Magnetflussdichte reibungslos zu erreichen; dies erlaubt es Fremdstoffen, die in dem Ablauföl enthalten sind, ebenfalls, den Abschnitt mit hoher Magnetflussdichte leicht zu erreichen.
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Da der Abschnitt mit hoher Magnetflussdichte die hohe Magnetflussdichte aufweist, tendiert der Abschnitt dazu, Einfluss des Fremdstoffmaterials anzunehmen. Das Fremdstoffmaterial, das den Abschnitt mit hoher Magnetflussdichte erreicht, kann eine Gleitabrasion oder eine Gleitstörstelle in dem Kolben mit sich bringen.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein elektromagnetisches Schieberventil zu bieten, das hilft, Fremdstoffmaterial daran zu hindern, einen Abschnitt mit hoher Magnetflussdichte zu erreichen, welcher dazu tendiert, durch Fremdstoffmaterial beeinflusst zu werden.
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Um die vorangehende Aufgabe zu erreichen, ist gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ein elektromagnetisches Schieberventil vorgesehen, das einen elektromagnetischen Aktuator und ein Schieberventil aufweist, das mit dem elektromagnetischen Aktuator in einer Axialrichtung kombiniert ist. Der elektromagnetische Aktuator weist einen Kolben auf, der durch eine Magnetkraft zu einer Axialrichtung hin angetrieben wird. Das Schieberventil weist eine Spule auf, die zu der Axialrichtung durch den Kolben hin angetrieben wird. Beide axialen Seiten des Kolbens sind entsprechenden Raumspalten zugewandt, wobei die Raumspalten mit einem Ablaufraum über einen Ölablaufdurchgang in Verbindung stehen, der innerhalb der Spule ausgebildet ist. Einer der Raumspalten bzw. -abstände ist ein Abschnitt mit hoher Magnetflussdichte, der einen hohen Magnetfluss aufweist und eine magnetische Anziehungskraft auf den Kolben vorsieht. Ein Ablauföl, das von dem Ölablaufdurchgang zu dem Abschnitt mit hoher Magnetflussdichte geführt wird, wird durch (i) eine Leitung bzw. ein Rohr, (ii) einer hohlen Welle und (iii) einen ringförmigen Kragen behindert bzw. aufgehalten. Das Rohr bzw. die Leitung ist an einem Ende der Spule als dort hindurchdringend vorgesehen, wobei das Ende auf einer Seite von der Leitung ist, die dem elektromagnetischen Aktuator zugewandt ist. Die Hohlwelle hat ein hohles Inneres und ist zwischen dem Kolben und der Spule liegend vorgesehen. Der ringförmige Kragen erhöht die magnetische Anziehungskraft des Kolbens.
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Unter der vorangehenden Konfiguration kann die Strömung bzw. der Fluss des Ablauföls von dem Ölablaufdurchgang zu dem Abschnitt mit hoher Magnetflussdichte durch das Rohr an dem Ende der Spule, die Hohlwelle zwischen dem Kolben und der Spule und den Kragen, der die magnetische Anziehungskraft des Kolbens stärkt, behindert werden. Dies kann helfen, Fremdstoffmaterial daran zu hindern, den Abschnitt mit hoher Magnetflussdichte zu erreichen, welcher leicht durch den Einfluss des Fremdstoffmaterials zu beeinflussen bzw. zu beeinträchtigen ist. Dies resultiert in einem Verringern der Gleitabrasion und der Gleitstörstellen in dem Kolben und in einem Verbessern der Zuverlässigkeit des elektromagnetischen Schieberventils.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die vorangehenden und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung, die mit Bezug auf die angefügten Zeichnungen gemacht wird, ersichtlich werden.
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1 ist eine Schnittansicht eines Ölsteuerventils entlang einer Axialrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
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2 ist eine Schnittansicht eines Hauptteils des Ölsteuerventils;
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3 ist eine schematische Ansicht einer variablen Ventilzeitvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform; und
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4 ist eine Schnittansicht eines Hauptteils eines Ölsteuerventils gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung werden mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert werden.
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Es sei vermerkt, dass obwohl 1 „VORNE“ auf der linken Seite und „HINTEN“ auf der rechten Seite darstellt, diese Vorne-und-Hinten-Richtung lediglich zur Erläuterung verwendet wird und eine Richtung zur tatsächlichen Installation oder Montage nicht beschränkt.
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[Erste Ausführungsform]
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Eine erste Ausführungsform wird mit Bezug auf 1 bis 3 erläutert werden. Diese Ausführungsform ist auf ein OCV (oil control valve bzw. Ölsteuerventil) 1 einer hydraulischen VVT (variable Ventilzeitvorrichtung) gerichtet.
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(Erläuterung einer VVT)
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Die VVT ist in einer Maschine zum Fahren eines Fahrzeugs montiert. Die VVT weist folgendes auf: (i) einen VCT (variabler Nockenwellenzeitmechanismus) 2, der an einer Nockenwelle befestigt ist, um einen Vorversatzwinkel der Nockenwelle zum stetigen Verändern einer Öffnungs- und Schließzeit des Ventils stetig zu verändern; (ii) einen Hydraulikkreis 3, der eine Hydrauliksteuerung des VCT 2 unter Verwendung des OCV 1 durchführt; und (iii) eine ECU (Maschinensteuereinheit) 4, die das OCV 1 elektrisch steuert.
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Der VCT 2 weist ein Schuhgehäuse 5, das in Synchronität mit der Kurbelwelle der Maschine gedreht wird, und einen Flügelradrotor 6 auf, der sich einstückig mit der Nockenwelle dreht. Ein Antreiben des Flügelradrotors 6 relativ zu dem Schuhgehäuse 5 ermöglicht bzw. erlaubt die Änderung der Nockenwelle zu der Vorversatzwinkelseite oder der Verzögerungswinkelseite.
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Der Flügelradrotor 6 ist innerhalb eines vorbestimmten Winkels relativ zu dem Schuhgehäuse 5 drehbar. Der Flügelradrotor 6 weist ein Flügelrad 6a auf, das einen Innenraum des Schuhgehäuses 5 in eine Vorversatzwinkelkammer α und eine Verzögerungswinkelkammer β aufteilt. Die Vorversatzwinkelkammer α und der Verzögerungswinkelkammer β sind Öldruckkammern zum Antreiben des Flügelrads 6a zu der Vorversatzwinkelseite bzw. der Verzögerungswinkelseite.
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(Erläuterung des Hydraulikkreises 3)
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Der Hydraulikkreis 3 führt Öl zu der Vorversatzwinkelkammer α und der Verzögerungswinkelkammer β zu oder gibt Öl davon ab und funktioniert als eine Einrichtung, die eine Öldruckdifferenz zwischen der Vorversatzwinkelkammer α und der Verzögerungswinkelkammer β erzeugt, um dadurch das Flügelrad 6 relativ zu dem Schuhgehäuse 5 zu drehen. Der Hydraulikkreis 3 weist das OCV 1 auf. Das OCV 1 führt einen Pumpenöldruck zu einer von der Vorversatzwinkelkammer α und der Verzögerungswinkelkammer β zu, während es misst; wobei der Pumpenöldruck durch das Öl erzeugt wird, das von einer Ölpumpe 7 unter Druck zugeführt wird, welche mit der Kurbelwelle angetrieben wird. Das OCV 1 kann den Öldruck von der Vorversatzwinkelkammer α oder der Verzögerungswinkelkammer β abgeben, während es misst bzw. dosiert.
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Das OCV 1 ist ein elektromagnetisches Schieberventil, das (i) das Schieberventil 8, das ein Vierwegeventil aufweist, und (ii) einen elektromagnetischen Aktuator 9, der das Schieberventil 8 antreibt, in der axialen Richtung kombiniert. Das Schieberventil 8 ist in ein Inneres eines OCV-Montagelochs eingesetzt (Loch, dessen Innenwand eine zylindrische Form aufweist), das in einem Maschinenteil ausgebildet ist, wie zum Beispiel einem Zylinderkopf; wobei der elektromagnetische Aktuator 9 an einem Maschinenteil fixiert ist.
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(Erläuterung des Schieberventils 8)
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Das Schieberventil 8 weist folgendes auf: (i) eine Hülse bzw. Buchse 11, die in das OCV-Montageloch eingesetzt ist, welches in dem Maschinenteil vorgesehen ist; (ii) eine Spule bzw. einen Schieber 12, der innerhalb der Buchse 11 in der Axialrichtung gleitfähig gestützt ist und den Verbindungszustand von jedem Anschluss einstellt; und (iii) eine Rückstellfeder 13, die den Schieber bzw. die Spule 12 nach hinten hin vorspannt (d. h. zu der Rückseite bzw. hinteren Seite).
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Die Buchse 11 hat eine annähernd zylindrische Form; wobei die Außenumfangsfläche der Buchse 11 in das Innere des OCV-Montagelochs mit einem mikroskopischen Abstand eingesetzt ist. Die Buchse 11 weist ein Gleitloch auf, dessen Innenumfangsfläche die Spule 12 in der Axialrichtung gleitfähig stützt.
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Die Buchse 11 ist mit mehr als nur einem Eingangs-/Ausgangsanschluss versehen. Um genau zu sein, weist die Buchse 11 in der radialen Richtung einen Eingangsanschluss 14, der eine Zufuhr eines Betriebsöls aufnimmt, das von der Ölpumpe 7 abgegeben ist; einen Vorversatzwinkelanschluss 15, der zu der Vorversatzwinkelkammer α führt; und einen Verzögerungswinkelanschluss 16 auf, der zu der Verzögerungswinkelkammer β führt. Die Anschlüsse in der radialen Richtung sind von der vorderen Seite der Buchse 11 in der folgenden Reihenfolge von dem Vorversatzwinkelanschluss 15, dem Eingangsanschluss 14 und dem Verzögerungswinkelanschluss 16 angeordnet. Im Gegensatz dazu ist ein Ablaufanschluss 17 in dem vorderen Ende der Hülse 11 vorgesehen; wobei der Ablaufanschluss 17 zu einem Ablaufraum führt (Raum, der zu einer Ablaufwanne führt).
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Die Spule bzw. der Schieber 12 hat eine annähernd zylindrische Form; wobei die Außenumfangsfläche des Schiebers 12 in die Innenumfangsfläche der Hülse 11 mit einem mikroskopischen Spielraum bzw. Abstand eingesetzt ist. Indem sich der Schieber 12 von der hinteren Seite zu der vorderen Seite verschiebt, ändern sich die Schaltzustände der entsprechenden Anschlüsse, um so einen Verzögerungswinkelzustand (zum Antreiben der Nockenwelle zu der Verzögerungswinkelseite), einen Haltezustand (zum Halten des Vorversatzwinkels der Nockenwelle) und einen Vorversatzwinkelzustand (zum Antreiben der Nockenwelle zu der Vorversatzwinkelseite) zu erreichen.
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Der äußere Umfang des Schiebers 12 ist mit einer ersten Anschlussfläche 21 (Abschnitt mit großem Durchmesser) und einer zweiten Anschlussfläche 22 (Abschnitt mit großem Durchmesser) versehen. Die erste Anschlussfläche 21 und die zweite Anschlussfläche 22 verschließen den Vorversatzwinkelanschluss 15 bzw. den Verzögerungswinkelanschluss 16 in dem Zustand, dass die Spule 12 an einer Zwischenposition in der Axialrichtung hinsichtlich der Buchse 11 angetrieben wird.
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Ferner ist der äußere Umfang des Schiebers 12 mit einer umlaufenden Nut 23 (Abschnitt mit kleinem Durchmesser) zwischen der ersten Anschlussfläche 21 und der zweiten Anschlussfläche 22 versehen. Diese umlaufende Nut 23 steht konstant mit dem Eingangsanschluss 14 in Verbindung und funktioniert bzw. arbeitet als eine Verteilungskammer; wobei die Verteilungskammer (i) zum Erhöhen des Öldrucks der Vorversatzwinkelkammer α durch ein Ermöglichen des Eingangsanschlusses 14, mit dem Vorversatzwinkelanschluss 15 in Verbindung zu stehen, wenn sich der Schieber 12 nach vorne hin bewegt, und (ii) zum Erhöhen des Öldrucks der Verzögerungswinkelkammer β durch ein Ermöglichen des Eingangsanschlusses 14, mit dem Verzögerungswinkelanschluss 16 in Verbindung zu stehen, wenn sich der Schieber 12 nach hinten bewegt.
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Der Schieber bzw. die Spule 12 mit einer annähernd zylindrischen Form, wie vorangehend genannt ist, enthält in sich einen Ölablaufdurchgang 24, der sich in der Axialrichtung erstreckt und konstant mit dem Ablaufanschluss 17 in Verbindung steht.
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Der Schieber 12 ist ferner mit einem Vorversatzwinkelabgabeanschluss 25 auf der Vorderseite der ersten Anschlussfläche 21 versehen; wobei der Abgabeanschluss 25 in der radialen Richtung durchdringt. Dieser Vorversatzwinkelabgabeanschluss 25 erlaubt es dem Vorversatzwinkelanschluss 15, mit dem Ölablaufdurchgang 24 zu kommunizieren, wenn der Schieber 12 zu der hinteren Seite bewegt ist, und dadurch verringert sich der Öldruck der Vorversatzwinkelkammer α.
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Der Schieber 12 ist ferner mit einem Verzögerungswinkelabgabeanschluss 26 auf der Rückseite bzw. hinteren Seite der zweiten Anschlussfläche 22 versehen; wobei der Abgabeanschluss 26 in der radialen Richtung durchdringt. Dieser Verzögerungswinkelabgabeanschluss 26 erlaubt es dem Verzögerungswinkelanschluss 16, mit dem Ölablaufdurchgang 24 in Verbindung zu stehen, wenn der Schieber 12 zu der Vorderseite hin bewegt ist, und dadurch verringert sich der Öldruck der Verzögerungswinkelkammer β.
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Die Rückstellfeder 13 ist eine Kompressionsschraubenfeder, die den Schieber 12 zu der Rückseite hin vorspannt. Die Hülse 11 ist mit einem Federsitz 27, der vertikal bzw. senkrecht zu der axialen Richtung ist, um den Umfang des Ablaufanschlusses 17 herum vorgesehen. Die Rückstellfeder 13 ist in dem Zustand eines in der Axialrichtung komprimiert Seins zwischen dem Federsitz 27 und einer Federaufnahmestufe 28 zusammengebaut, die in dem Schieber 12 vorgesehen ist; wobei die Federaufnahmestufe 28 eine Stufe eines Abschnitts ist, der auf der Vorderseite des Ölablaufdurchgangs 24 positioniert ist und einen Durchmesser nach vorne hin vergrößert. Die Federkammer, die die Rückstellfeder 13 unterbringt, steht konstant mit dem Ablaufraum über den Ablaufanschluss 17 in Verbindung. Die Federkammer ist eine Kammer, die in dem vorderen Abschnitt des Schiebers bzw. der Spule 12 vorgesehen ist und deren Volumen variabel ist.
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(Erläuterung des elektromagnetischen Aktuators 9)
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Der elektromagnetische Aktuator 9 weist eine Spule 31, einen Kolben 32, einen magnetischen Anziehungsstator 33, einen magnetischen Abgabestator 34, ein Joch 35, eine Becherführung bzw. Lagerschale 36, eine Stütze 37 und einen Anschluss 38 auf. Die Spule 31 ist eine Magnetkrafterzeugungseinrichtung, wenn ein elektrischer Strom aufgebracht ist, um eine magnetische Kraft zum Ausführen einer magnetischen Anziehung des Kolbens 32 zu erzeugen; wobei die Spule 31 durch ein Wickeln von isolierbeschichteten Drähten um eine Spulenrolle herum ausgebildet ist, die aus Harz bzw. Kunststoff hergestellt ist.
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Der Kolben 32 ist ein Säulenkörper, der aus magnetischem Metall, wie z. B. Eisen, das ein ferromagnetisches Material ist, welches einen magnetischen Kreis bildet, ausgebildet ist. Der Kolben 32 treibt die Spule bzw. den Schieber 12 nach unter Verwendung einer magnetischen Kraft vorne hin an, die durch die Spule 31 erzeugt ist, um dadurch der Vorspannkraft der Rückstellfeder 13 entgegenzuwirken. Der Kolben 32 ist in der axialen Richtung gleitfähig in der Innenfläche der Lagerschale bzw. becherförmigen Führung 36 gestützt.
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Der magnetische Anziehungsstator 33 bietet eine magnetische Anziehung, um den Kolben 32 zu der Vorderseite hin anzuziehen, und ist aus einem magnetischen Metall (z. b. Eisen: ferromagnetisches Material, das einen Magnetkreis bildet); wobei der Stator 33 (i) einen Scheibenabschnitt, der zwischen der Buchse 11 und der Spule 31 eingesetzt ist, und (ii) einen zylindrischen Abschnitt aufweist, der den Magnetfluss des Scheibenabschnitts zu einem Nahbereich des Kolbens 32 führt. Der magnetische Anziehungsspalt ist zwischen dem Kolben 32 und dem magnetischen Anziehungsstator 33 ausgebildet.
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Der magnetische Abgabestator 34 liefert und empfängt den Magnetismus in der Radialrichtung mit dem Kolben 32 über die Lagerschale 36 und ist aus einem magnetischen Metall (z. B. Eisen: ferromagnetisches Material, das einen Magnetkreis bildet) ausgebildet; wobei der Stator 34 eine zylindrische Form aufweist, um den Außenumfang des Kolbens 32 über die Lagerschale 36 abzudecken, und um in den Innenumfang der Spulenrolle eingesetzt zu werden.
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Das Joch 35 ist ein magnetisches Metall (z. B. Eisen: ferromagnetisches Material, das einen Magnetkreis bildet) und hat eine zylindrische Form, um den Außenumfang der Spule 31 abzudecken. Das Joch 35 weist einen plastisch deformierbaren Klauenabschnitt an einem vorderen Ende auf; wobei der Klauenabschnitt gestaucht bzw. gesenkgeschmiedet ist, um sich mit der Buchse 11 zu verbinden. In der Zeichnung sind der magnetische Abgabestator 34 und das Joch 35 als ein Körper oder einstückig vorgesehen. Es besteht keine Notwendigkeit, darauf beschränkt zu sein.
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Die Lagerschale bzw. die becherförmige Führung 36 ist eine Einrichtung, um einen Bereich zu unterteilen, in dem Öl in den elektromagnetischen Aktuator 9 geführt ist, um das Öl (Beatmungs- bzw. Respirationsöl) in dem elektromagnetischen Aktuator 9 daran zu hindern, zu einem Äußeren des elektromagnetischen Aktuators 9 hinaus zu lecken. Die Lagerschale 36 ist aus einem nichtmagnetischen Material (z. B. rostfreier Stahl etc.) ausgebildet, das eine Becherform aufweist. Die Lagerschale 36 weist einen Flanschabschnitt, der sich in der radialen Richtung ausdehnt, an dem vorderen Ende auf. Der Flanschabschnitt, der sich ausbreitet, ist zwischen dem magnetischen Anziehungsstator 33 und die Buchse 11 eingesetzt (insbesondere ein O-Ring 39, der sich an dem hinteren Ende der Buchse 11 befindet); wobei das die Dichtung der Lagerschale 36 zu der Innenseite und Außenseite hin schafft. Der O-Ring 40, der sich an dem hinteren Außenumfang der Buchse 11 befindet, hindert das Öl daran, von dem OCV-Montage- bzw. -Befestigungsloch auszulaufen.
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Die Stütze bzw. Abstützung 37 ist eine Einrichtung, um das OCV 1 an dem Maschinenteil zu fixieren. Der Anschluss 38 ist eine Verbindungseinrichtung, die durch ein Sekundärformharz ausgebildet ist, welches zum Harzformen der Spule 31 verwendet wird. Der Anschluss 38 enthält in sich einen Anschluss bzw. ein Terminal 38a, das mit einem Drahtende der Spule 31 verbunden ist. Ein Ende des Terminals 38a ist ein Sekundärharz, das in dem Zustand eines in die Spulenrolle Eingesetztseins geformt ist; wobei das andere Ende in dem Anschluss 38 freiliegend ist.
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(Erläuterung der Einrichtung zum Verhindern, dass Fremdstoffmaterial den Kolben 32 erreicht)
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Wie vorangehend genannt ist, gleitet der Kolben 32 in der Lagerschale 36 in der axialen Richtung. Um den Kolben 32 in der axialen Richtung zu bewegen oder zu gleiten, erfordert es die Volumenkapazität bzw. volumetrische Kapazität des Abschnitts A mit hoher Magnetflussdichte, der das vordere Ende des Kolbens 32 berührt, sich zu ändern, und die volumetrische Kapazität des Abschnitts B mit niedriger Magnetflussdichte, der das hintere Ende des Kolbens 32 berührt, erfordert es, sich zu ändern. Der Abschnitt A mit hoher Magnetflussdichte ist ein Raumspalt, der einer ersten Axialseite zugewandt ist, die eine Seite von beiden axialen Seiten des Kolbens 32 ist (d. h. in der axialen Richtung); wobei der Abschnitt A eine hohe Magnetflussdichte bietet, um dem Kolben 32 eine magnetische Anziehungskraft zu geben. Der Abschnitt B mit niedriger Magnetflussdichte ist ein Raumspalt, der einer zweiten Axialseite zugewandt ist, welche die andere Seite der beiden Axialseiten des Kolbens 32 ist. Der Abschnitt A mit hoher Magnetflussdichte in der ersten Axialseite ist näher an dem Schieber 12 als der Abschnitt B mit niedriger Magnetflussdichte.
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Der Außenumfang des Kolbens 32 wird durch die Lagerschale 36 verschlossen, wie vorangehend genannt ist. Deshalb kommunizieren der Abschnitt A mit hoher Magnetflussdichte und der Abschnitt B mit niedriger Magnetflussdichte mit dem Ablaufraum über den Ölablaufdurchgang 24, der innerhalb des Schiebers 12 ausgebildet ist.
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Nun wird das Ablauföl, das Fremdstoffmaterial enthält, von dem Vorversatzwinkelanschluss 15 und dem Verzögerungswinkelanschluss 16 zu einem Inneren des Ölablaufdurchgangs 24 abgegeben. Das OCV 1 der vorliegenden Ausführungsform ist mit drei Strömungshinderungseinrichtungen bzw. Strömungsbehinderungseinrichtungen versehen, um eine gleichmäßige Strömung des Ablauföls zu verhindern, als eine Einrichtung, die das Fremdstoffmaterial davon abhält, den Abschnitt A mit hoher Magnetflussdichte zu erreichen.
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(Erläuterung der ersten Strömungsbehinderungseinrichtung)
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Eine erste Strömungsbehinderungseinrichtung ist als eine zylindrische Leitung 41 vorgesehen, die ein hinteres Ende des Schiebers 12 durchdringt. Diese Leitung 41 bzw. Rohr 41 ist an der Innenwandfläche eines Durchgangslochs durch Befestigungsmittel bzw. eine Befestigungseinrichtung fixiert, wie z. B. eine Presspassung; wobei sich das Durchgangsloch in der axialen Richtung erstreckt und in der Mitte des hinteren Endes des Schiebers 12 vorgesehen ist. Das hintere Ende der Leitung bzw. des Rohrs 41, das dem Kolben 32 zugewandt ist (d. h. die Kolbenseite) wird verschlossen; wobei das vordere Ende der Leitung bzw. des Rohrs 41 zu einem Inneren des Ölablaufdurchgangs 24 geöffnet ist bzw. mündet.
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Um genau zu sein ist die Außendurchmessergröße des Rohrs 41 vorgesehen, um kleiner als die Innendurchmessergröße des Ölablaufdurchgangs 24 zu sein. Außerdem weist in dem Zustand eines an dem Schieber 12 Fixiertseins das Rohr 41 einen Innenvorsprungsabschnitt 41a, der zu einem Inneren des Ölablaufdurchgangs 24 vorragt, und einen Außenvorsprungsabschnitt 41b auf, der von dem hinteren Ende des Schiebers zu der hinteren Seite vorragt.
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Der Innenvorsprungsabschnitt 41a ist ein Erstreckungsabschnitt, um sich zu einem Inneren des Ölablaufdurchgangs 24 zu erstrecken, der das Ablauföl daran hindert, welches von dem Verzögerungswinkelabgabeanschluss 26 zu dem Ölabgabedurchgang 24 abgegeben wird, direkt zu einem Inneren des Rohrs 41 zu strömen. Die vordere Endposition des Innenvorsprungsabschnitts 41a (d. h. vordere Endposition des Rohrs 41) ist vorgesehen, um vor der vorderen Endposition des Verzögerungswinkelabgabeanschlusse 26 zu sein. Im Gegensatz dazu ist der Außenvorsprungsabschnitt 41b mit einer oder mehreren als einer ersten Öffnung 41c versehen, die in der radialen Richtung durchdringt, während ein Inneres des Rohrs 41 ermöglicht, mit einem ersten Raum C zu kommunizieren, welcher das Rohr 41 umgibt.
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Das Ablauföl in dem Ölablaufdurchgang 24 und Rohr 41 strömt in der axialen Richtung; jedoch, wenn das Ablauföl durch die erste Öffnung 41c hindurchtritt, ändert das Rohr 41 die Strömungsrichtung des Ablauföls zu der radialen Richtung hin, um sich zu der zweiten Behinderungseinrichtung zu bewegen. Daher biegt bzw. krümmt das Rohr 41 die Strömung des Ablauföls, was die gleichmäßige bzw. reibungslose Strömung des Ablauföls behindert, das sich von dem Ölablaufdurchgang 24 zu dem Abschnitt A mit hoher Magnetflussdichte bewegt. Dies kann das Fremdstoffmaterial, das in dem Ablauföl enthalten ist, daran hindern, den Abschnitt A mit hoher Magnetflussdichte zu erreichen (d. h. eine zweite Strömungsbehinderungseinrichtung in der vorliegenden Ausführungsform).
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(Erläuterung der zweiten Strömungsbehinderungseinrichtung)
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Eine zweite Strömungsbehinderungseinrichtung ist als eine hohle Welle bzw. Hohlwelle 42 zwischen dem Kolben 32 und dem Schieber 12 vorgesehen. Die hohle Welle 42 überträgt eine Axialkraft des Kolbens 32 auf den Schieber 12 und bildet einen ersten Raum C und einen zweiten Raum D mit dem Rohr 41 (d. h. dem Außenvorsprungsabschnitt 41b) bzw. dem Kragen 43; wobei die Räume dem Ablauföl ermöglichen, zu strömen.
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Um genau zu sein ist die hohle Welle 42 ein hohles oder ventrikulär gedrücktes Bauteil, das aus einem nichtmagnetischen Material hergestellt ist (z. B. rostfreier Stahl); wobei die hohle Welle 42 eine Zweistufenröhrenform aufweist, die (i) einen großdurchmessrigen Rohrabschnitt 42a, der den Außenumfang des Rohrs 41 mit einem Spalt umgibt (d. h. den Außenvorsprungsabschnitt 41b) und (ii) einen kleindurchmessrigen Rohrabschnitt 42b aufweist, der einen kleineren Durchmesser als jener des großdurchmessrigen Rohrabschnitts 42a aufweist und hinter dem großdurchmessrigen Rohrabschnitt 42a liegt. Das vordere Ende der hohlen Welle 42 stellt einen Kontakt mit dem hinteren Ende des Schiebers 12 her; wobei das hintere Ende der hohlen Welle 42 einen Kontakt mit dem vorderen Ende des Kolbens 42 herstellt. Diese Konfiguration überträgt eine Axialkraft des Kolbens 42 auf die Spule bzw. den Schieber 12 und überträgt eine Vorspannkraft von der Rückstellfeder 13 an den Kolben 32.
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Der großdurchmessrige Rohrabschnitt 42a ist mit einer oder mehr als einer zweiten Öffnung 42c versehen, welche in der radialen Richtung durchdringen, um einem Inneren der hohlen Welle 42 (d. h. dem ersten Raum C) eine Verbindung mit dem zweiten Raum D zu ermöglichen, der die hohle Welle 42 umgibt. Die zweite Öffnung 42c ist vorgesehen, um von der ersten Öffnung 41c in der axialen Richtung (oder in der Umfangsrichtung) verschoben bzw. versetzt zu sein. Das heißt, das Ablauföl, das durch die erste Öffnung 41c hindurchtritt, tritt nicht direkt in die zweite Öffnung 42c ein. Ein Verschieben bzw. Versetzen der ersten Öffnung 41c und der zweiten Öffnung 42c voneinander in der axialen Richtung (oder in der Umfangsrichtung) ermöglicht der Strömungsrichtung des Ablauföls, das durch die erste Öffnung 41c in der radialen Richtung hindurchtritt, sich zu ändern oder zu drehen, bevor es die zweite Öffnung 42c erreicht und dann durch die zweite Öffnung 42c hindurchtritt, wodurch es sich zu einer dritten Strömungsbehinderungseinrichtung hin bewegt.
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Daher biegt bzw. krümmt die hohle Welle 42 die Strömung des Ablauföls, was die gleichmäßige bzw. reibungslose Strömung des Ablauföls behindert, das sich von dem Ölablaufdurchgang 24 zu dem Abschnitt A mit hoher Magnetflussdichte bewegt. Dies kann das Fremdstoffmaterial, das in dem Ablauföl enthalten ist, daran hindern, den Abschnitt A mit hoher Magnetflussdichte zu erreichen (d. h. eine dritte Strömungsbehinderungseinrichtung in der vorliegenden Ausführungsform).
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(Erläuterung der dritten Strömungsbehinderungseinrichtung)
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Eine dritte Behinderungseinrichtung ist als ein Kragen 43 vorgesehen, der sich auf der vorderen Seite des Kolbens 32 befindet. Der Kragen 43 ist ein magnetisches Bauteil, das aus einem magnetischen Material mit einer Kreisringform hergestellt ist. Der Kragen 43 wird in den magnetischen Anziehungsstator 33 eingesetzt (um genau zu sein, in ein Inneres der Lagerschale 36) und ist dem vorderen Ende des Kolbens 32 zugewandt, um die magnetische Anziehungskraft des Kolbens 32 zu erhöhen. Das magnetische Metall ist zum Beispiel ein ferromagnetisches Material, wie z. B. Eisen, das einen Magnetkreis bildet.
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Der Kragen 43 ist mit einem kreis- oder ringförmigen Krageninnendurchmesserabschnitt 43a versehen, der den kleindurchmessrigen Rohrabschnitt 42b der hohlen Welle 42 von einer Außendurchmesserseite erreicht bzw. sich nähert. Der zweite Raum D zwischen der hohlen Welle 42 und dem Kragen 43 kommuniziert mit dem Abschnitt A mit hoher Magnetflussdichte über eine dritte Öffnung 43b, die zwischen dem Krageninnendurchmesserabschnitt 43a und dem kleindurchmessrigen Rohrabschnitt 42b ausgebildet ist.
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Dazu ändert das Ablauföl die Strömungsrichtung wie folgt: Hindurchtreten durch die zweite Öffnung 42c in der radialen Richtung; Strömen von der zweiten Öffnung 42c zu der dritten Öffnung 43b in der axialen Richtung (nach hinten); Ändern der Strömung, um in der radialen Richtung durch den Krageninnendurchmesserabschnitt 43a einwärts zu gehen; und Ändern der Strömung, wenn durch die dritte Öffnung 43b hindurchgetreten, um in der axialen Richtung zu verlaufen. Daher biegt bzw. krümmt der Kragen 43 die Strömung des Ablauföls, was die gleichmäßige Strömung (z. B. geradlinige Strömung) des Ablauföls behindert, das sich von dem Ölablaufdurchgang 24 zu dem Abschnitt A mit hoher Magnetflussdichte bewegt. Dies kann das Fremdstoffmaterial, das in dem Ablauföl enthalten ist, daran hindern, den Abschnitt A mit hoher Magnetflussdichte zu erreichen.
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Ferner funktioniert bzw. arbeitet der Krageninnendurchmesserabschnitt 43a als eine Aufteilungswand (Fangwand), die das Fremdstoffmaterial daran hindert, dort hindurchzutreten. Der Krageninnendurchmesserabschnitt 43a stoppt oder hält das Fremdstoffmaterial, das an dem zweiten Raum D angekommen ist, innerhalb des zweiten Raums D; wobei dies das Fremdstoffmaterial, das den zweiten Raum D erreicht hat, daran hindert, in den Abschnitt A mit hoher Magnetflussdichte einzutreten.
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Es sei vermerkt, dass ein erster Respirationsdurchgang F1 als das Ablauföl von dem Ölablaufdurchgang 24 zu dem Abschnitt A mit hoher Magnetflussdichte führend festgelegt ist; wobei der Durchgang F1 der Reihe nach folgendes aufweist:
das Rohr 41 -> die erste Öffnung 41c -> den ersten Raum C -> die zweite Öffnung 42c -> den zweiten Raum D -> die dritte Öffnung 43b -> den Abschnitt A mit hoher Magnetflussdichte (bezugnehmend auf den Pfeil in 2).
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[Effekt 1 der ersten Ausführungsform]
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In dem OCV 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, selbst wenn Fremdstoffmaterial, das das Ablauföl begleitet, in den Ölablaufdurchgang 24 abgegeben wird und dann nach hinten strömt, hilft eine beliebige der drei Strömungsbehinderungseinrichtungen, solches Fremdstoffmaterial daran zu hindern, den Abschnitt A mit hoher Magnetflussdichte zu erreichen. Drei Strömungsbehinderungseinrichtungen umfassen das Rohr 41 als eine erste Strömungsbehinderungseinrichtung, die hohle Welle 42 als eine zweite Strömungsbehinderungseinrichtung und den Kragen 43 als eine dritte Strömungsbehinderungseinrichtung.
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Daher hilft das Rohr 41, die hohle Welle 42 und/oder der Kragen 43, das Fremdstoffmaterial daran zu hindern, den Abschnitt A mit hoher Magnetflussdichte zu erreichen, welcher leicht durch den Einfluss des Fremdstoffmaterials beeinträchtigt wird; dies verhindert ein Auftreten der Gleitabrasion und/oder der Gleitstörstelle des Kolbens 32. Dadurch kann die Zuverlässigkeit des OCV 1 verbessert werden und schließlich kann die Zuverlässigkeit des VVT verbessert werden.
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[Effekt 2 der ersten Ausführungsform]
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Das OCV 1 der vorliegenden Ausführungsform sieht das Rohr 41 vor, das als die erste Strömungsbehinderungseinrichtung zwischen dem Ölablaufdurchgang 24 und dem Abschnitt B mit niedriger Magnetflussdichte dient. Um genau zu sein sieht die vorliegende Ausführungsform ein Axialloch 42d in einem Mittenabschnitt des hinteren Endes der Hohlwelle 42 vor; wobei das Axialloch 42d lediglich mit einem kolbeninternen Respirationsloch 32a kommuniziert (Verbindungsloch, das in der Vorne-und-Hinten-Richtung um die Achse herum durchdringt). Dies ermöglicht eine Kommunikation zwischen dem Abschnitt B mit niedriger Magnetflussdichte und dem ersten Raum C über das kolbeninterne Respirationsloch 32a.
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Deshalb behindert oder beeinträchtigt das Rohr 41 die Strömung des Ablauföls, das zu dem Abschnitt B mit niedriger Magnetflussdichte von dem Ölablaufdurchgang 24 verläuft; wobei dies helfen kann, das Fremdstoffmaterial, das in dem Ablauföl enthalten ist, daran zu hindern, den Abschnitt B mit niedriger Magnetflussdichte zu erreichen.
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Es sei vermerkt, dass ein zweiter Respirationsdurchgang F2 als von dem Ölablaufdurchgang 24 zu dem Abschnitt B mit niedriger Magnetflussdichte führend festgelegt ist; wobei der Durchgang F2 folgendes der Reihe nach aufweist: das Rohr 41 -> die erste Öffnung 41c -> den ersten Raum C -> das Axialloch 42d -> das kolbeninterne Respirationsloch 32a -> den Abschnitt B mit niedriger Magnetflussdichte (bezugnehmend auf den Pfeil in 2).
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Der zweite Respirationsdurchgang F2 von dem Ölablaufdurchgang 24 zu dem Abschnitt B mit niedriger Magnetflussdichte weist die Strömungsbehinderungseinrichtung abzüglich jener des ersten Respirationsdurchgangs F1 von dem Ölablaufdurchgang 24 zu dem Abschnitt A mit hoher Magnetflussdichte auf. Deshalb bietet der zweite respirative Kanal bzw. Respirationsdurchgang F2 keinen signifikanten Effekt eines Niederhaltens des Transits bzw. Durchgangs oder einer Bewegung des Fremdstoffmaterials verglichen mit dem ersten Respirationsdurchgang F1. Jedoch hat der Magnetflussdichteabschnitt B eine niedrige Magnetflussdichte und nimmt daher weniger Einfluss des Fremdstoffmaterials auf. Deshalb, selbst wenn eine kleine Menge von Fremdstoffmaterial den Abschnitt B mit niedriger Magnetflussdichte erreicht, kann die Gleitabrasion oder Gleitstörstelle des Kolbens 32 daran gehindert werden, aufzutreten.
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[Zweite Ausführungsform]
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Das Folgende wird eine zweite Ausführungsform mit Bezug auf 4 erläutern. Die erste Ausführungsform bietet ein Beispiel, in dem der erste Raum C und das kolbeninterne Respirationsloch 32a miteinander über das Axialloch 42d kommunizieren. Alternativ entfernt die zweite Ausführungsform ein Axialloch 42d und ermöglicht dem Abschnitt A mit hoher Magnetflussdichte eine Kommunikation mit dem kolbeninternen Respirationsloch 32a.
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Um genau zu sein ist das hintere Ende der hohlen Welle 42 verschlossen; eine radiale Höhle bzw. Aushöhlung 42e ist an einer Rückfläche der hohlen Welle 42 vorgesehen; die radiale Höhle bzw. Aushöhlung 42e erstreckt sich radial. Der Abschnitt A mit hoher Magnetflussdichte und das kolbeninterne Respirationsloch 32a kommunizieren miteinander über die radiale Höhle 42e. Dies hindert Fremdstoffmaterial noch bestimmter daran, den Abschnitt B mit niedriger Magnetflussdichte zu erreichen.
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Die vorangehenden Ausführungsformen sieht die Buchse 11 vor; wobei alternativ das Schieberventil 8 gestaltet sein kann, um keine Buchse 11 zu verwenden. Das heißt, der Schieber 12 kann in ein Inneres eines Spulengleitlochs bzw. Schiebergleitlochs in ein Bauteil (z. B. Ventilkörper) eingesetzt sein, das in einem Ölströmungskanal vorgesehen ist, wodurch ein Schieberventil 8 gebildet wird.
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Die vorangehenden Ausführungsformen richten die vorliegende Offenbarung auf das OCV 1 des VVC. Die vorliegende Offenbarung kann auf ein elektromagnetisches Schieberventil gerichtet sein, das einen anderen Verwendungszweck als jenen des VVT hat.
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Während die vorliegende Offenbarung mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen von dieser beschrieben wurde, soll es verstanden werden, dass die Offenbarung nicht auf die bevorzugten Ausführungsformen und Konstruktionen beschränkt ist. Die vorliegende Offenbarung ist dazu gedacht, verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abzudecken. Außerdem, während die verschiedenen Kombinationen und Konfigurationen bevorzugt sind, sind andere Kombinationen und Konfigurationen einschließlich mehr, weniger oder lediglich einem einzelnen Element ebenfalls innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Offenbarung.
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Ablauföl wird in einen Ölablaufdurchgang (24) von einem Vorversatzwinkelanschluss (15) und einem Abgabeanschluss (25) oder einem Verzögerungswinkelanschluss (16) und einem Abgabeanschluss (26) abgegeben; wobei das Ablauföl mit Fremdstoffmaterial vermischt sein kann. Die Strömung solch eines Fremdstoffmaterials, das das Ablauföl begleitet, selbst wenn es zu einem elektromagnetischen Aktuator (9) strömt, kann daran gehindert bzw. behindert werden, einen Abschnitt (A) mit hoher Magnetflussdichte durch jedes von einem Rohr (41), einer hohlen Welle (42) und einem Kragen (43) zu erreichen. Der Abschnitt (A) mit hoher Magnetflussdichte, der leicht durch einen Einfluss des Fremdstoffmaterials beeinträchtigt werden kann, kann daran gehindert werden, an der Ankunft des Fremdstoffmaterials zu leiden, wobei dies ein Auftreten der Gleitabrasion und/oder der Gleitfehlstelle eines Kolbens (32) verhindert, was die Zuverlässigkeit eines Ölsteuerventils (1) verbessert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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