DE10249182A1

DE10249182A1 - Elektromagnetische Ventilvorrichtung

Info

Publication number: DE10249182A1
Application number: DE10249182A
Authority: DE
Inventors: Eiji Isobe; Isao Hattori
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-10-23
Filing date: 2002-10-22
Publication date: 2003-04-30
Also published as: US6695284B2; JP2003130246A; US20030075702A1

Abstract

Eine elektromagnetische Ventilvorrichtung verhindert Fluidentweichen und enthält einen feststehenden Kern (12) mit einer Form einer einstückigen Tasse mit Boden, die durch Kombinieren eines Gehäuseabschnitts, eines Anziehabschnitts (15), eines den Gehäuseabschnitt und den Anziehabschnitt (15) verbindenden dünnwandigen Abschnitts (14) und eines Flanschabschnitts aufgebaut ist. Der Gehäuseabschnitt hat einen geschlossenen Bodenabschnitt und der Anziehabschnitt (15) ist an ein offenes Ende des stationären Kerns (12) angrenzend. Der Gehäuseabschnitt stützt einen beweglichen Kern (25) hin- und herbewegbar. Der dünnwandige Abschnitt (14) ist ein Abschnitt mit magnetischem Widerstand zum Verhindern von Entweichen von magnetischem Fluss. Ein magnetisches, zylindrisches Anziehelement (20) ist in die Innenwand des sich an der geöffneten Seite des feststehenden Kerns (12) befindenden Anziehabschnitts (15) presseingefügt. Das Anziehelement (20) ist Fläche zu Fläche mit dem beweglichen Kern (25) in dem Hin- und Herbewegungspfad des beweglichen Kerns (25) angeordnet. Nach Anregen einer Spule (31) zieht eine magnetische Anziehungskraft den beweglichen Kern (25) zu dem Anziehelement (20) an.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektromagnetische Ventilvorrichtung, die eine magnetische Anziehungskraft zwischen einem feststehenden Kern und einem beweglichen Kern erzeugt. Das elektromagnetische Ventil steuert eine Durchflussrate in einem Durchflussdurchgang mittels eines Ventilelements, das angetrieben wird, um sich gleichzeitig mit dem beweglichen Kern hin und her zu bewegen.
Im Allgemeine ist es bekannt, dass eine elektromagnetische Ventilvorrichtung einen feststehenden Kern hat, der aus einem Gehäuseabschnitt und einem Anziehabschnitt aufgebaut ist, die unabhängig voneinander vorgesehen sind. Der Gehäuseabschnitt nimmt einen beweglichen Kern so auf, dass sich der bewegliche Kern hin und her bewegen kann und so, dass der Anziehabschnitt den beweglichen Kern in einer der Hin-und-Her-Bewegungsrichtungen anziehen kann. Mit diesem Aufbau ist eine Möglichkeit gegeben, dass die Achsen des Gehäuses und des Anziehabschnitts voneinander aufgrund von Anordnungsfehlern oder anderen Gründen abweichen können. Um eine Störung mit der Hin- und Herbewegung des beweglichen Kerns aufgrund der axial Abweichung zwischen dem Gehäuse und den Anziehabschnitten zu verhindern, wird ein Luftspalt, der sowohl zwischen dem Gehäuseabschnitt und dem beweglichen Kern als auch zwischen dem Anziehabschnitt und dem beweglichen Kern in der Radialrichtung ausgebildet ist, unter Betrachtung der Axialabweichung groß gemacht. Ein Vergrößern der Größe des Luftspalts bringt eine Verringerung der magnetischen Anziehungskraft zum Anziehen des beweglichen Kerns zu dem Anziehabschnitt mit sich. Daher ist eine größere Anzahl von Spulenwindungen erforderlich, um eine magnetische Anziehungskraft eines gewünschten Niveaus zu erhalten. Ein Erhöhen der Anzahl von Spulenwindungen erfordert jedoch, dass die elektromagnetische Ventilvorrichtung ein übermäßig großes Stellglied hat.

Eine in der japanischen, nationalen Veröffentlichung Nr.: Hei 1-50 05 09 offenbarte elektromagnetische Ventilvorrichtung schafft es, eine Axialabweichung zwischen einem Anziehabschnitt und einem Gehäuseabschnitt zu verhindern, indem der Anzieh- und Gehäuseabschnitt eines feststehenden Kerns in einem Stück ausgebildet sind. Um den beweglichen Kern in Richtung einer seiner Hin- und Herbewegungsrichtungen anzuziehen, hat der Anziehabschnitt einen Abschnitt ausgebildet, der dem beweglichen Kern gegenüber steht, d. h. einen Abschnitt der so ausgebildet ist, dass er sich an einer inneren Umfangsseite davon mit Bezug auf eine inneren Wand des Gehäuseabschnitt befindet. In dem Fall, in dem der Anzieh- und Gehäuseabschnitt einstückig miteinander ausgebildet werden, öffnet sich ein Ende des Gehäuseabschnitts, das entgegengesetzt zu dem Anziehabschnitt ist, was für die Herstellung vorteilhaft ist.

Wenn jedoch ein Ventilelement, das sich gleichzeitig mit dem beweglichen Kern hin- und herbewegt, angetrieben wird, um eine Durchflussrate eines durch einen Durchflussdurchlass hindurchfließenden Fluids zu steuern, besteht die Möglichkeit, dass Fluid von dem Ventilelement zu dem Ort des beweglichen Kerns hin entweicht. Um zu verhindern, dass von dem Ventilelement zu dem beweglichen Kern entweichendes Fluid auf die Außenseite des elektromagnetischen Ventilvorrichtung austritt, muss die Öffnung des Gehäuseabschnitt mit einem zusätzlich vorgesehenen Element versiegelt werden.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine elektromagnetische Ventilvorrichtung zu schaffen, in der Fluidentweichen unter Verwendung eines einfachen Aufbaus verhindert werden kann. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine elektromagnetische Ventilvorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, eine sanfte Hin- und Herbewegung seines beweglichen Kerns beizubehalten.

Entsprechend dem ersten bis vierten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist die elektromagnetische Ventilvorrichtung so konfiguriert, dass der feststehende Kern, den hin- und her beweglichen Kern aufnimmt, in der Form einer Tasse mit einem Boden ausgebildet ist. Dies schließt die Notwendigkeit aus, ein Versiegelungselement vorzubereiten, um zu verhindern, dass Fluid, das von dem Ventilelement zu dem beweglichen Kern entweichen kann, aus dem feststehenden Kern heraus entweicht.

Über dies hat der feststehende Kern an seiner Innenwand, die sich an der geöffneten Seite mit Bezug auf den beweglichen Kern befindet, ein Anziehelement, das sich Fläche zu Fläche mit dem beweglichen Kern entlang der Hin- und Herbewegungsrichtung (Pfad) so befindet, dass eine magnetische Anziehungskraft zwischen dem Anziehelement und dem beweglichen Kern ausgeübt wird. Dieses macht es möglich, eine angemessene magnetische Anziehungskraft zum Anziehen des beweglichen Kerns sicherzustellen.

Gemäß dem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung ist die elektromagnetische Ventilvorrichtung so konfiguriert, dass an der offenen Seite des Gehäuseabschnitts zum Aufnehmen des hin und her beweglichen Kerns eine Aushöhlung ausgebildet ist, die in ihrem inneren Durchmesser größer als der Gehäuseabschnitt ist und die darin das Anziehelement empfängt. Das Anziehelement wird durch den an der Gehäuseabschnittsseite ausgebildeten gestuften Abschnitt der Aushöhlung gehalten. Dies erleichtert eine Positionierung, um das Anziehelement in dem stationären Kern in Lage zu bringen.

Gemäß dem dritten Gesichtspunkt der Erfindung ist die elektromagnetische Ventilvorrichtung so konfiguriert, dass zumindest in einer der Hin- und Herbewegungsrichtungen des beweglichen Kerns eine Aushöhlung zum Halten von Fremdstoffen an der inneren Wand des feststehenden Kerns ausgebildet ist, die sich aber in einer Region außerhalb des Bereichs der Hin- und Herbewegung des beweglichen Kerns befindet. Wahlweise kann die Aushöhlung zwischen der inneren Wand des feststehenden Kerns und der äußeren Wand des Anziehelements ausgebildet sein. Fremdstoffe in dem Fluid werden in der Aushöhlung gefangen und werden sich nicht mit den Gleitflächen zwischen dem beweglichen Kern und dem stationären Kern überlagern. Daher wird sich der beweglichen Kern sanft hin und her bewegen.

Gemäß einem fünften Gesichtspunkts der Erfindung führt die elektromagnetische Ventilvorrichtung ein Arbeitsfluid zu einer Ventilzeitgebungseinstellungsvorrichtung zu, oder führt ein Umschalten eines Durchflussdurchlasses zum Auslassen des Arbeitsfluids aus der Ventilzeitgebungseinstellungsvorrichtung durch. Da in diesem Fall der äußere Abschnitt des feststehenden Kerns der elektromagnetischen Ventilvorrichtung von Umgebungsluft umgeben ist, ist es notwendig, zu verhindern, dass das Arbeitsfluid aus der elektromagnetischen Ventilvorrichtung entweicht. Daher kann durch Anwenden der elektromagnetischen Ventilvorrichtung, das die vorliegende Erfindung verkörpert, das Entweichen von Fluid zu der Außenseite des elektromagnetischen Ventilgeräts in einem einfachen Aufbau verhindert werden.

Weitere Anwendungsbereiche der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehend vorgesehenen, ausführlichen Beschreibung offensichtlich. Es sollte verstanden werden, dass die ausführliche Beschreibung und bestimmte Beispiele, nur den Zweck einer Veranschaulichung beabsichtigen während sie das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung anzeigen, und nicht beabsichtigen, den Bereich den Erfindung einzugrenzen.

Die vorliegende Erfindung wird vollständiger aus der ausführlichen Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen verstanden, in denen:
Fig. 1 eine Querschnittsansicht ist, die ein hydraulisches Steuerventil in Übereinstimmung mit einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 eine Querschnittsansicht ist, die den Umfangsbereich des in dem ersten Ausführungsbeispiel verwendeten Gehäuseelements zeigt; und
Fig. 3 eine Querschnittsansicht ist, die den Umfangsbereich des in einem zweiten Ausführungsbeispiel verwendeten Gehäuseelements zeigt.
Im weiteren Verlauf werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.

Erstes Ausführungsbeispiel

Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel, das durch Anwenden einer die vorliegende Erfindung verkörpernden elektromagnetischen Ventilvorrichtung auf ein hydraulisches Steuerventil einer Ventilzeitgebungseinstellungsvorrichtung realisiert, das in ein Brennkraftmaschine eingebaut ist. Fig. 1 veranschaulicht einen Zustand, in dem zu einem elektromagnetischem Stellglied 10 kein elektrischer Strom aufgebracht wird. In Fig. 1 zeigen Pfeile A und B jeweils eine Richtung an, in der sich ein beweglicher Kern 25 hin und her bewegt.
Ein hydraulisches Steuerventil 1 besteht aus dem elektromagnetischem Stellglied 10 zum Erzeugen einer magnetischen Anziehungskraft durch Aufbringen von elektrischem Strom und aus einem Spulensteuerventil 40, das als ein Ventilabschnitt ausgebildet ist. Ein Joch 11 des elektromagnetischen Stellglieds 10 und eine Hülse 41, die als ein Gehäuse für das Spulensteuerventil 40 dient, sind durch verstemmen miteinander befestigt. Durch hin und her bewegen des beweglichen Kerns 25 und des als ein Ventilelement ausgebildeten Ventilschiebers 50 dient das Spulensteuerventil 40 dazu, die Menge von zu einer nacheilenden Hydraulikkammer 80 und zu einer voreilenden Hydraulikkammer 81 zugeführtem Arbeitsfluid und ebenso die Mengen von von der nacheilenden Hydraulikkammer 80 und von der voreilenden Hydraulikkammer 81 ausgelassenem Arbeitsfluid einzustellen.
Das elektromagnetische Stellglied 10 hat das Joch 11, einen feststehenden Kern 12, einen beweglichen Kern 25, einen Spulenkörper 30 und eine um den Spulenkörper 30 herum gewickelte Spule. Das Joch 11 und der feststehende Kern 12 bilden einen Stator. Ein Flanschabschnitt 16 des feststehenden Kerns 12 ist zwischen dem Joch 11 und der Hülse 41 eingefasst. Das Joch 11, der feststehende Kern 12 und der bewegliche Kern 25 sind aus einem magnetischen Material gefertigt und schaffen einen magnetischen Kreislauf.
Der einstückige, tassenförmige, stationäre Kern 12 ist durch Kombinieren eines Gehäuseabschnitts 13, eines Anziehabschnitt 15, eines dünnwandigen Abschnitts 14 zum miteinander Verbinden des Gehäuseabschnitts 13 und des Anziehabschnitt 14 und einem Flanschabschnitt 16 aufgebaut. Der Gehäuseabschnitt 13 hat ein geschlossenes Ende und der Anziehabschnitt 15 hat ein offenes Ende. Der dünnwandige Abschnitt 14 dient als ein Abschnitt mit magnetischem Widerstand, um zu verhindern, das magnetischer Fluss, der zwischen dem Gehäuseabschnitt 13 und dem Anziehabschnitt 15 auftritt, entweicht.
Der Gehäuseabschnitt 13 stützt den beweglichen Kern 25 auf so eine Weise, dass es dem beweglichen Kern 25 ermöglicht wird, sich hin und her zu bewegen. Um einen zwischen dem Gehäuseabschnitt und der äußeren Umfangswand des beweglichen Kerns 25 vorhandenen Abstand so klein wie möglich zu machen, um die magnetische Anziehungskraft zu erhöhen, ist zumindest eine Wand, d. h. die innere Umfangswand des Gehäuseabschnitts 13 oder die äußere Umfangswand des beweglichen Kerns 25 mit einem nicht magnetischem Material, wie beispielsweise einer Zusammensetzung aus Nickel und Phosphor beschichtet.
Der Gehäuseabschnitt 13 und der Anziehabschnitt 15 haben gleich große Innendurchmesser. Das aus einem magnetischem Material in einer zylindrischen Form ausgebildete Anziehelement 20 ist gegen die Innenwand des Anziehabschnitt 15 an dem offen Ende des feststehenden Kerns 12 pressgepasst. Das Anziehelement 20 ist Fläche zu Fläche mit dem beweglichen Kern 25 in dem Hin- und Herbewegungspfad des beweglichen Kerns 25 angeordnet. Nach Aufbringen von Strom auf die Spule 31 wird eine magnetische Anziehungskraft zwischen dem Anziehelement 20 und dem beweglichen Kern 25 in einer durch den in Fig. 1 gezeigt Pfeil angezeigten Richtung erzeugt, wodurch sie den beweglichen Kern 25 anzieht.
An der sich an einer Seite des beweglichen Kerns 25 entlang des Hin- und Herbewegungspfad befindenden inneren Wand des Gehäuseabschnitt 13 ist eine ringförmige Aushöhlung 200 ausgebildet. Das Ende des die ringförmige Aushöhlung 200 enthaltenen Gehäuseabschnitt 13 wird als der Boden bezeichnet. An der sich an der äußeren Seite des beweglichen Kerns 25 entlang des Hin- und Herbewegungspfads befindenden äußeren Wand des Anziehelement 20 ist eine ringförmige Aushöhlung 220 (Bezug auf Fig. 2) ausgebildet. Die Aushöhlungen 200 und 201 sind jeweils an Stellen angeordnet, die aus dem Hin- und Herbewegungsbereich des beweglichen Kerns 25 fallen. Um die Wellenmitte des beweglichen Kerns 25 herum ist ein Entlastungsdurchlass 26 zum Schaffen von Austausch zwischen den an den entgegengesetzten Seiten des beweglichen Kerns 25 entlang (in Linie mit) des Hin- und Herbewegungspfads angeordneten Spalten ausgebildet. Diese Anordnung ermöglicht es dem beweglichen Kern 25 sich hin und her zu bewegen, ohne eine Behinderung zu erleiden. Eine Welle 28 hat ein erstes an dem beweglichen Kern 25 anstoßendes Ende und hat ihr anderes Ende, ihr zweites Ende in die Spule 50 presseingepasst.
Die Spule 31 hat ihr Windungsende an einem Anschluss 32 angeschlossen, der Steuerungsstrom zu der Spule 31 zuführt. Nach Aufbringen von Steuerungsstrom auf die Spule 31, wird der bewegliche Kern 25 in Richtung des Anziehelements 20 gegen eine Längskraft angezogen, die durch eine an der Spule 50 anstoßenden Feder 60 ausgeübt wird. Die Längskraft der Feder 60 wirkt in der in Fig. 1 gezeigten Richtung des Pfeils B, d. h. in einer der Hin- und Herbewegungsrichtungen des beweglichen Kerns 25, wohingegen die durch Aufbringen von elektrischem Strom auf die Spule 31 erzeugte magnetische Kraft in so einer Weise wirkt, dass der bewegliche Kern 25 in Richtung der in Fig. 1 gezeigten Richtung des Pfeils A angezogen wird, d. h. in die andere Hin- und Herbewegungsrichtung des beweglichen Kerns 25.
Das Spulensteuerventil 40 hat die Hülse 41 und den Ventilschieber 50. Die Hülse 41 hat an einigen vorbestimmten Stellen an ihrer Umfangswand eine Vielzahl von Durchgangslöchern 42, 43, 44, 45, 46, die jeweils als ein Durchflussdurchlass wirken, durch den Arbeitsfluid durchführt. Eine Pumpe 70 dient dazu, von einem Öltank 71 herausgezogenes Arbeitsfluid zu dem Durchgangsloch 44 zu schicken, wie dies durch den Pfadpfeil 72 angezeigt ist. Die Durchgangslöcher 42 und 46 sind in Richtung des Öltanks 71 durch Öldurchlässe 73 bzw. 74 geöffnet. Das Durchgangsloch 43 ist mit der voreilenden hydraulischen Kammer 81 durch einen Öldurchlass 76 in Verbindung, wohingegen das Durchgangsloch 45 mit der nacheilenden Hydraulikkammer 80 durch einen Öldurchlass 75 in Verbindung ist.
Der Ventilschieber 50 ist an der Innenwand der Hülse 41 gestützt und gleitet in seiner axialen Richtung. Der Ventilschieber 50 besteht aus Abschnitten mit großem Durchmesser 51, 52, 53, 54 und alternierend dazu aus Abschnitten mit kleinerem Durchmesser, die entlang des Hin- und Herbewegungspfads angeordnet sind. Der Abschnitt mit großen Durchmesser hat einen Durchmesser, der im Wesentliche der gleiche wie der Innendurchmessers der Hülse 41 ist und dient als ein an der inneren Wand der Hülse 41 gleitender Führungsabschnitt.
Die Feder 60 hat ein erstes Ende, das gegen eine entgegengesetzt zu dem beweglichen Kern 25 liegende Endfläche des Ventilschiebers 50 stößt und ihr anderes Ende stößt gegen eine Platte 61. Die Feder 60 belastet die Spule mit einer Kraft, die darauf abzielt, sie in Richtung des Pfeils B vorzuspannen, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Die als eine ringförmige, dünne Platte ausgebildete Platte 61 hat ein in ihrem mittleren Teil ausgebildetes Durchgangsloch 61a.
Als nächstes wird der Betrieb des hydraulischen Steuerventil 1 beschrieben.

1. Fig. 1 veranschaulicht einen Zustand, in dem auf die Spule 31 kein elektrischer Strom aufgebracht wird. In diesem Zustand wird keine magnetische Anziehungskraft auf den beweglichen Kern 25 ausgeübt und der bewegliche Kern 25, die Welle 28 und der Ventilschieber 50 befinden sich unter der Längskraft der Feder 60 in ihren Stellungen, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Zu diesem Zeitpunkt werden in dem Spulensteuerventil 40 die Durchgangslöcher 44, 45 jeweils miteinander in Austausch gebracht und ein Austausch zwischen den Durchgangslöchern 43, 44 und der zwischen den Durchgangslöchern 45, 46 wird beendet. Dadurch wird Arbeitsfluid von der Pumpe 70 durch die Durchgangslöcher 44, 45 und den Öldurchlass 75 zur nacheilenden Hydraulikkammer 80 zugeführt. Gleichzeitig werden Durchgangslöcher 42, 43 miteinander in Austausch gebracht und folglich wird das in der voreilenden Hydraulikkammer 81 enthaltene Arbeitsfluid in den Öltank 71 ausgelassen.
2. Nach Aufbringen von Steuerstrom auf die Spule 31 wird der bewegliche Kern 25 in der Richtung von in Fig. 1 gezeigtem Pfeil A angezogen, d. h. in Richtung des Anziehelements 20 gegen die Längskraft der Feder 60 angezogen. Der Ventilschieber 50 wird gleichzeitig mit dem beweglichen Kern 25 und der Welle 28 in der in Fig. 1 gezeigten Richtung von Pfeil A bewegt und wird dann durch die Platte 61 gehalten. Daraufhin werden in dem Spulensteuerventil 40 die Durchgangslöcher 43, 44 in Austausch miteinander gebracht und Austausch zwischen den Durchgangslöchern 45, 44 und Austausch zwischen den Durchgangslöchern 43, 42 wird beendet. Dadurch wird Arbeitsfluid von der Pumpe 70 durch die Durchgangslöchern 44, 43 und den Öldurchlass 76 zu der voreilenden. Hydraulikkammer 81 zugeführt. Gleichzeitig werden die Durchgangslöcher 45 und 46 in Austausch miteinander gebracht und folglich wird das in der nacheilenden Hydraulikkammer 80 enthaltene Arbeitsfluid in den Öltank 71 ausgelassen.

Die Stellung des Ventilschiebers 50 wird in Übereinstimmung mit einem Gleichgewicht zwischen der auf dem beweglichen Kern 25 wirkenden magnetischen Anziehungskraft und einer durch die Feder 60 ausgeübten Längskraft bestimmt. Da der Wert von auf die Spule 31 aufgebrachtem elektrischen Strom verhältnisgleich zu der erzeugten magnetischen Kraft ist, kann durch Steuern des Wertes von zu der Spule 31 aufzubringendem elektrischen Strom die Stellung des Ventilschiebers 50 linear gesteuert werden. Somit kann sowohl die Menge von zu der nacheilenden Hydraulikkammer 80 und der voreilenden Hydraulikkammer 81 zugeführten Arbeitsfluid als auch die Menge von von beiden hydraulischen Kammern ausgelassenem Arbeitsfluid in Übereinstimmung mit der Stellung des Ventilschiebers 50 angepasst werden.
Da in dem ersten Ausführungsbeispiel der feststehende Kern 12 in der Form einer Tasse mit Boden ausgebildet ist, hat der Gehäuseabschnitt 13, der den beweglichen Kern 25 so aufnimmt, dass er hin und her beweglich ist, ein erstes an den beweglichen Kern 25 angrenzendes Ende, das eingeschlossen ist und somit kann ein Eintritt von Arbeitsfluid, das von dem Ventilschieber 50 zu dem beweglichen Kern 25 entwichen ist, erfolgreich durch das eingeschlossene Ende des Gehäuseabschnitt 13 blockiert werden. Dies erübrigt die Notwendigkeit, das Ende das zu dem Ventilschieber 50 gegenüberliegenden Gehäuseabschnitts 13 zu abzudichten.
In dem ersten Ausführungsbeispiel ist der feststehende Kern 12 in der Form einer Tasse mit Boden ausgebildet. Dies macht es schwierig, an dem sich an dem offenen Ende des stationären Kerns 12 befindlichen Anziehabschnitt 15 einen Abschnitt auszubilden, der kleiner als der Gehäuseabschnitt 13 mit Bezug auf einen inneren Durchmesser ist und der sich Fläche zu Fläche mit dem beweglichen Kern 25 entlang des Hin-und-Her-Bewegungspfads befindet. In dem so aufgebauten Anziehabschnitt 15 wird eine zwischen dem Anziehabschnitt 15 und dem beweglichen Kern 25 wirkende magnetische Anziehungskraft vermindert. Damit zwischen dem beweglichen. Kern 25 und dem Anziehabschnitt 15 eine magnetische Anziehungskraft eines erwünschten Niveaus erzeugt wird, muss die Anzahl der Windungen der Spule 31 erhöht werden. In dieser Verbindung wird in dem ersten Ausführungsbeispiel das Anziehelement 20 gegen die innere Wand des sich angrenzend zu dem geöffneten Ende des stationären Kerns 12 befindlichen Anziehabschnitts 15 presseingefügt, um so den beweglichen Kern 25 entlang des Hin- und Herbewegungspfads, das heißt, in der A-B-Richtung gegenüberzustehen. Dies macht es möglich, eine geeignete magnetische Kraft sicher zu stellen, um den beweglichen Kern 25 anzuziehen, ohne die Anzahl der Spulenwindungen zu erhöhen.
Gelegentlich werden Fremdstoffe ihren Weg in das Arbeitsfluid des elektromagnetischen Stellglieds 10 finden. Die Fremdstoffe können möglicherweise einen Gleitabschnitt zwischen dem beweglichen Kern 25 und dem Gehäuseabschnitt 13 betreten. Eindringen von Fremdstoffen in den Gleitabschnitt stört die Hin- und Herbewegung des beweglichen Kerns 25. Dies ergibt eine unsanfte Bewegung zwischen dem Kern 25 und dem Gehäuseabschnitt 13. In einigen. Fällen werden die Fremdstoffe die den Gleitabschnitt zwischen dem beweglichen Kern 25 und dem Gehäuseabschnitt 13 betreten haben, durch die Hin- und Herbewegung weg gekratzt, wenn der bewegliche Kern 25 anfängt, sich hin und her zu bewegen. Die abgekratzten Fremdstoffe können jedoch den Gleitabschnitt zwischen dem beweglichen Kern 25 und dem Gehäuseabschnitt 13 wieder betreten.
In dem ersten Ausführungsbeispiel sind die Aushöhlungen 200 und 201 jeweils in einer sich außerhalb des Bereichs der Hin- und Herbewegung des beweglichen Kerns 25 befindlichen Stelle ausgebildet. Daher bleiben in dem Arbeitsfluid enthaltendes oder von dem Gleitabschnitt zwischen dem beweglichen Kern 25 und dem Gehäuseabschnitt 13 abgeschabte Fremdstoffe in den Aushöhlungen 200 und 201 und betreten somit nicht länger den Gleitabschnitt zwischen dem beweglichen Kern 25 und dem Gehäuseabschnitt 13. Dies ermöglicht es dem beweglichen Kern 25 sich sanft hin und her zu bewegen. Die Fremdstoffe werden zusammen mit einer Menge von Arbeitsfluid in den Aushöhlungen 200 und 201 verbleiben.

Zweites Ausführungsbeispiel

Fig. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Komponenten, die die selben oder entsprechende Rollen wie in dem ersten Ausführungsbeispiel spielen, werden mit den selben Bezugszeichen bezeichnet. Daher werden sich überlappende Beschreibungen ausgelassen.
Ein stationärer Kern 90 ist, wie der feststehende Kern 12 des ersten Ausführungsbeispiels, in der Form einer Tasse mit Boden ausgebildet. Ein dünnwandiger Abschnitt 91 ist ein Abschnitt mit magnetischem Widerstand um einen Gehäuseabschnitt (nicht gezeigt) und einen Anziehabschnitt 92 miteinander zu verbinden. In dem Anziehabschnitt 92 ist eine Aushöhlung 93 mit einem größeren Durchmesser als der Innendurchmesser des Gehäuseabschnitt ausgebildet. An der Gehäuseabschnittsseite der Aushöhlung 93 ist ein abgestufter Abschnitt 94 ausgebildet. Ein Anziehelement 95, das aus einem magnetischem Material in einer zylindrischen Form ausgebildet ist, wird in die Aushöhlung 93 presseingefügt, bis sie durch den abgestuften Abschnitt 94 gehalten wird. Da das Anziehelement 95 presseingefügt verbleibt, bis es durch den abgestuften Abschnitt 94 gehalten wird, kann eine Positionierung zum Montieren des Anziehelement 95 einfach erreicht werden.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf Fälle, in denen die elektromagnetische Ventilvorrichtung als ein elektromagnetisches Steuerventil eine Ventilzeitgebungsanpassungsvorrichtung verwendet wird. Die die vorliegende Erfindung verkörpernde elektromagnetische Ventilvorrichtung kann jedoch für jede Anwendung verwendet werden, die Steuerung einer Fluidströmungsrate durch einen Durchflussdurchlass und Verhinderung von Fluidentweichen benötigt. Daher ist die Beschreibung der Erfindung lediglich beispielhafter Natur und daher sind Variationen, die nicht von dem Kern der Erfindung abweichen, als innerhalb des Umfangs der Erfindung zu betrachten. Solche Variationen sind nicht als eine Abweichung von dem Umfang der Erfindung anzusehen.
Eine elektromagnetische Ventilvorrichtung verhindert Fluidentweichen und enthält einen feststehenden Kern (12) mit einer Form einer einstückigen Tasse mit Boden, die durch Kombinieren eines Gehäuseabschnitts, eines Anziehabschnitts (15), eines den Gehäuseabschnitt und den Anziehabschnitt (15) verbindenden dünnwandigen Abschnitts (14) und eines Flanschabschnitts aufgebaut ist. Der Gehäuseabschnitt hat einen geschlossenen Bodenabschnitt und der Anziehabschnitt (15) ist an ein offenes Ende des stationären Kerns (12) angrenzend. Der Gehäuseabschnitt stützt einen beweglichen Kern (25) hin- und her bewegbar. Der dünnwandige Abschnitt (14) ist ein Abschnitt mit magnetischem Widerstand zum Verhindern von Entweichen von magnetischem Fluss. Ein magnetisches, zylindrisches Anziehelement (20) ist in die Innenwand des sich an der geöffneten Seite des feststehenden Kerns (12) befindenden Anziehabschnitts (15) presseingefügt. Das Anziehelement (20) ist Fläche zu Fläche mit dem beweglichen Kern (25) in dem Hin- und Herbewegungspfad des beweglichen Kerns (25) angeordnet. Nach Anregen einer Spule (31) zieht eine magnetische Anziehungskraft den beweglichen Kern (25) zu dem Anziehelement (20) an.

Claims

1. Elektromagnetische Ventilvorrichtung mit:
einem beweglichen Kern (25);
einem einstückigen, feststehenden Kern (12) mit einem ersten Ende als ein geschossenes Ende und einem eine Öffnung definierenden zweiten Ende, wobei der feststehende Kern (12) den beweglichen Kern (25) aufnimmt und hin und her bewegbar stützt;
einem Anziehelement (20), das an einer inneren Wand des feststehenden Kerns (12) angebracht ist, wobei sich die innere Wand angrenzend zu dem offenen Ende des feststehenden Kerns (12) befindet, das Anziehelement (20) Fläche zu Fläche mit dem beweglichen Kern (25) in einem Pfad, in dem sich der bewegliche Kern (25) hin und her bewegt, in Lage gebracht ist, wobei eine magnetische Anziehungskraft zwischen dem Anziehelement (20) und dem beweglichen Kern (25) erzeugt wird;
einer Spule (31), die um einen äußeren Umfang des feststehenden Kerns (12) herum angeordnet ist, wobei die Spule (31) eine magnetische Anziehungskraft zwischen dem Anziehelement (20) und dem beweglichen Kern (25) erzeugt; und
einem Ventilelement, das angrenzend zu dem Anziehelement (20) des beweglichen Kerns (25) angeordnet ist, wobei sich das Ventilelement mit dem beweglichen Kern (25) hin und her bewegt, um eine Durchflussrate in einem Durchflussdurchlass zu steuern.

2. Elektromagnetische Ventilvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei
der feststehende Kern (12) zum hin- und her- bewegbaren Aufnehmen des beweglichen Kerns (25) eine Aushöhlung definiert, die in ihrem inneren Durchmesser größer als der Gehäuseabschnitt ist, um darin das Anziehelement (20) zu empfangen und
das Anziehelement (20) durch einen an der Seite des Gehäuseabschnitts (13) der Aushöhlung ausgebildeten, abgestuften Abschnitt gehalten wird.

3. Elektromagnetische Ventilvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei eine Aushöhlung an einer inneren Wand des feststehenden Kerns (12) ausgebildet ist und sich in einer Region befindet, die außerhalb eines Hin- und Herbewegungsbereichs des beweglichen Kerns (25) fällt, oder zwischen der inneren Wand des feststehenden Kerns (12) und einer äußeren Wand des Anziehelement (20) ausgebildet ist.

4. Elektromagnetische Ventilvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei eine Aushöhlung zwischen einer inneren Wand des feststehenden Kerns (12) und einer äußeren Wand des Anziehelements (20) ausgebildet ist.

5. Elektromagnetische Ventilvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner mit:
einem röhrenförmigen Gehäuse (41) zum Aufnehmen des Ventilelements (50) in so einer Weise, dass das Ventilelement (50) hin- und her- bewegbar ist, wobei das röhrenförmige Gehäuse (41) eine Vielzahl von Durchgangslöchern (42-46) hat, die seine Umfangswand durchdringen,
wobei das Ventilelement (50) aus Abschnitten mit größeren Durchmessern (51-54), die an einer inneren Wand des Gehäuses (41) gleiten und alternierend dazu aus Abschnitten mit kleineren Durchmessern, die im Durchmesser kleiner als die Abschnitte mit größerem Durchmesser sind und entlang des Hin- und Herbewegungspfads (A-B) angeordnet sind, besteht, und
wobei Umschalten zwischen Verbindung und Trennung zwischen den Durchgangslöchern (42-46) entsprechend einer Hin- und Herbewegungsstellung des Ventilelements (50) erfolgt.

6. Elektromagnetische Ventilvorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei die elektromagnetische Ventilvorrichtung Arbeitsfluid zu einer Ventilzeitgebungseinstellungsvorrichtung zuführt oder Umschalten eines Durchflussdurchlasses zum Auslassen des Arbeitsfluid aus der Ventilzeitgebungseinstellungsvorrichtung durchführt, wobei die Ventilzeitgebungseinstellungsvorrichtung in einer Kraftübertragung eingebaut ist, die in einer Brennkraftmaschine zum Übertragen einer Antriebskraft von einer Antriebswelle zu einer angetriebenen Welle, die zumindest ein Ventil, d. h. das Einlassventil oder das Auslassventil antreibt, um dieses zu öffnen oder zu schließen, so vorgesehen ist, dass Steuerzeitgebungen der Öffnungs- Schließbewegungen von zumindest einem Ventil, das heißt dem Einlassventil oder dem Auslassventil, in Übereinstimmung mit dem Fluiddruck gesteuert werden.

7. Elektromagnetische Ventilvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der feststehende Kern (12) aus einem Gehäuseabschnitt (13), einem Anziehabschnitt (15) und einem den Gehäuseabschnitt (13) und den Anziehabschnitt (15) verbindenden dünnwandigen Abschnitt (14) besteht.