DE112009004782T5

DE112009004782T5 - Strömungssteuerungsventil

Info

Publication number: DE112009004782T5
Application number: DE200911004782
Authority: DE
Inventors: Masaru Morise
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-05-18
Filing date: 2009-06-30
Publication date: 2012-10-11
Also published as: WO2010134216A1; JP5453918B2; JP2010266038A; CN102428306A; US9074702B2; US20120049097A1; CN102428306B

Abstract

Bereitgestellt ist ein Strömungsratensteuerungsventil, in dem die Erwiderungsfähigkeit und die Schwingungsunterdrückung zu der Bewegungszeit eines Steuerkolbenventilelements kompatibel gemacht werden. Ein Linearsolenoidventil (10) ist mit einer Dämpfungsölkammer (72) und einem Drosselabschnitt (74) in einem Ventilgehäuse (40) ausgestattet. In dem Drosselabschnitt (74) ist ein Drosseldurchtritt (78) ausgebildet, in dem eine Strömungsschnittfläche für ein Arbeitsfluid zum in die Dämpfungsölkammer (72) Ein- bzw. aus dieser Herausströmen durch den Unterschied der Bewegungsposition eines Steuerkolbenventilelements (50) unterschiedlich gemacht wird, so dass die Schwingungen des Steuerkolbenventilelements (50) durch die Dämpfungsölkammer (72) und den Drosselabschnitt (74) unterdrückt werden. Zusätzlich wird der Einströmwiderstand (die Strömungsrate) zu der Dämpfungsölkammer (72) gemäß der Bewegungsposition des Steuerkolbenventilelements (50) geändert. Gemäß der Bewegungsposition des Steuerkolbenventilelements (50) werden insbesondere die Erwiderungsfähigkeit des Steuerkolbenventilelements (50) zu der Bewegungszeit verschlechtert, aber die Wirkungen zur Unterdrückung der Schwingungen des Steuerkolbenventilelements (50) können verbessert werden. Alternativ kann die Verschlechterung der Erwiderungsfähigkeit zu der Bewegungszeit des Steuerkolbenventilelements (50) unterdrückt werden, obwohl die Schwingungsunterdrückungswirkungen des Steuerkolbenventilelements (50) reduziert werden.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung betrifft ein Strömungssteuerungsventil der linearen Art zum Steuern der Strömungsrate eines Arbeitsfluids abhängig von einer Verschiebungsposition eines Steuerkolbenventilelements.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gut bekannt sind Strömungssteuerungsventile, in denen ein Arbeitsfluid abhängig von Bewegungen (Gleitbewegungen) eines Steuerkolbenventils gesteuert wird, das in einem Ventilgehäuse angeordnet ist, um eine Fähigkeit aufzuweisen, sich entlang einer Achse davon hin und her zu bewegen (hin und her zu gleiten), um zum Beispiel einen Druck, eine Strömungsrate und einen Strömungsdurchgang usw. des Arbeitsfluids zu variieren. Zum Beispiel entsprechen ein Hydrauliksteuerungsventil, das in der Patentveröffentlichung 1 offenbart ist, und elektromagnetische Ventile für Hydrauliksteuerungsventile, die in den Patentveröffentlichungen 2 bis 4 offenbart sind, solchen Technologien. Mit derartigen Strömungssteuerungsventilen wirkt eine hydrodynamische Kraft des Fluids, die durch zum Beispiel einen Einlassanschluss zugegeben wird, in seiner axialen Richtung auf ein Steuerkolbenventilelement. Dies ergibt ein Auftreten eines instabilen Gleichgewichts mit einer Wahrscheinlichkeit, dass verursacht wird, dass das Steuerkolbenventilelement oszilliert. Im Gegensatz dazu offenbart zum Beispiel die Patentveröffentlichung 1 ein Hydrauliksteuerungsventil, das eine Ölkammer aufweist, die an einer Position zu der Umgebung hin geöffnet ist, an der ein Arbeitsöl wegen einer Verschiebungsbewegung des Steuerkolbenventilelements einströmt oder ausströmt, und ein Beschränkungselement (Öffnung) aufweist, das zwischen der Ölkammer und einem Abschnitt zum Einbringen des Arbeitsöls angeordnet ist. Dies ermöglicht ein Dämpfen (Bremsen und Abschwächen) eines Ölstroms während der Verschiebungsbewegung des Steuerkolbenventilelements, um dabei die Oszillation des Steuerkolbenventilelements während einer Druckregulierungsbetriebsart zu aufzunehmen (abzumildern und zu unterdrücken).
VERÖFFENTLICHUNGEN DES STANDS DER TECHNIK
PATENTVERÖFFENTLICHUNGEN

Patentveröffentlichung 1: Veröffentlichung der japanischen Patentanmeldung 5-164 223
Patentveröffentlichung 2: Veröffentlichung der japanischen Patentanmeldung 61-228 176
Patentveröffentlichung 3: Veröffentlichung der japanischen Patentanmeldung 61-99 771
Patentveröffentlichung 4: Veröffentlichung der japanischen Patentanmeldung 61-182 474

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Durch die Erfindung zu lösende Probleme
Inzwischen wird davon ausgegangen, dass das Steuerkolbenventilelement eine Wahrscheinlichkeit aufweist, abhängig von einer Position (die im Folgenden als „Verschiebungsposition (Gleitposition)” bezeichnet wird) des Steuerkolbenventilelements während dessen Verschiebungsbewegung für das Auftreten der Oszillation anfällig zu sein oder für das Auftreten der Oszillation weniger anfällig zu sein. Die Größenordnung der Oszillation des Spulenkörperventilelements kann nämlich denkbarerweise abhängig von der Verschiebungsposition des Steuerkolbenventilelements variieren. Deswegen ergibt das Bereitstellen des Beschränkungselements, das unabhängig von den Verschiebungspositionen des Steuerkolbenventilelements mit einem Brennpunkt auf zum Beispiel eine Oszillationsaufnahmefähigkeit gleichmäßig die gleichen Strömungswiderstände (Strömungsraten) aufweist, eine Wahrscheinlichkeit, dass ein Fall verursacht wird, dass ein Abfallen der Erwiderungsfähigkeit aufgrund einer relevanten Beschränkungstätigkeit sogar an der Verschiebungsposition entsteht, die wenig anfällig für das Auftreten der Oszillation ist. Im Gegensatz erzeugt das gleichmäßige Bereitstellen des Beschränkungselements unabhängig von der Verschiebungsposition des Steuerkolbenventilelements mit einem Brennpunkt auf zum Beispiel die Erwiderungsfähigkeit eine Wahrscheinlichkeit, dass eine Schwierigkeit verursacht wird, die Oszillation geeignet an der Verschiebungsposition aufzunehmen (abzuschwächen), die für das Auftreten der Oszillation anfällig ist. Mit zum Beispiel einem Strömungssteuerungsventil, in dem eine Strömungsrichtung eines Fluids in einem Auslassanschluss in entgegengesetzten Wegen zum Einströmen oder Ausströmen abhängig von der Verschiebungsposition des Steuerkolbenventilelements variiert, ist es insbesondere wahrscheinlich, dass die Größenordnung der Oszillation bemerkenswert abhängig von der Verschiebungsposition (einer Umkehr der Strömungsrichtung des Fluids abhängig von zum Beispiel der Verschiebungsposition) des Steuerkolbenventilelements variiert, und ein derartiger Umstand wird bemerkenswert. Bisher wurde kein Versuch unternommen, einen Kompromiss zwischen der Erwiderungsfähigkeit des Steuerkolbenventilelements während der Verschiebungsbewegung davon und dem Unterdrücken der Oszillation des Steuerkolbenventilelements bereitzustellen.
Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung des voranstehend Beschriebenen vollendet, und weist eine Aufgabe auf, ein Strömungssteuerungsventil bereitzustellen, das einen Kompromiss zwischen der Erwiderungsfähigkeit des Steuerkolbenventilelements während der Verschiebungsbewegung davon und dem Unterdrücken der Oszillation des Steuerkolbenventilelements aufweisen kann.
BESTE ART ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Die voranstehend beschriebene Aufgabe kann gemäß einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung gelöst werden, der ein Strömungssteuerungsventil der linearen Art bereitstellt, das ein Steuerkolbenventilelement hat, das in einem Ventilgehäuse für eine Fähigkeit einer Hin- und Herbewegung entlang einer Achse eingepasst ist, um eine Strömungsrate eines Arbeitsfluids abhängig von einer Verschiebungsposition des Steuerkolbenventilelements zu steuern; das Strömungsratensteuerungsventil hat eine Dämpfungskammer, die abhängig von einer Verschiebungsbewegung des Steuerkolbenventilelements im Volumen variabel ist, und einen Beschränkungsabschnitt, um ein Einströmen und Ausströmen eines Arbeitsfluids in die Dämpfungskammer in dem Ventilgehäuse oder aus dieser heraus zu steuern; und der Beschränkungsabschnitt bildet einen beschränkenden Strömungsdurchtritt mit unterschiedlichen Strömungsquerschnittsflächen aus, durch die das Arbeitsfluid abhängig von einem Unterschied in der Verschiebungsposition des Steuerkolbenventilelements in die Dämpfungskammer einströmt oder aus dieser ausströmt.
Entsprechend weist das lineare Solenoidventil das Ventilgehäuse auf, in dem die Dämpfungskammer und der Beschränkungsabschnitt bereitgestellt sind. Mit dem Beschränkungsabschnitt ist der beschränkende Strömungsdurchtritt mit unterschiedlichen Strömungsquerschnittsflächen ausgebildet, durch die ein Arbeitsfluid abhängig von einem Unterschied in der Verschiebungsposition des Steuerkolbenventilelements in die Dämpfungskammer einströmt oder aus dieser herausströmt. Geschuldet der Dämpfungskammer und dem Beschränkungsabschnitt unterdrückt dies die Oszillation des Steuerkolbenventilelements. Zusätzlich wird der Strömungswiderstand (die Strömungsrate) der Dämpfungskammer abhängig von der Verschiebungsposition des Steuerkolbenventilelements geändert. Das Steuerkolbenventilelement weist nämlich während einer Verschiebungsbewegung des Steuerkolbenventilelements abhängig von der Verschiebungsposition mit einem Anstieg einer eine Oszillation unterdrückenden Wirkung des Steuerkolbenventilelements eine geringe Erwiderungsfähigkeit auf. Darüber hinaus kann ein Abfallen der Erwiderungsfähigkeit des Steuerkolbenventilelements während einer Verschiebungsbewegung des Steuerkolbenventilelements unterdrückt werden, obwohl das Steuerkolbenventilelement eine sinkende, eine Oszillation unterdrückende Wirkung auf das Steuerkolbenventilelement aufweist. Folglich wird es möglich, eine Kompatibilität zwischen der Erwiderungsfähigkeit des Steuerkolbenventilelements während einer Verschiebungsbewegung davon und einer unterdrückenden Oszillation (Oszillationssicherheit) des Steuerkolbenventilelements aufzuweisen, wenn abhängig von der Verschiebungsposition des Steuerkolbenventilelements es einer Wahrscheinlichkeit ausgesetzt ist, dass es anfällig für eine Oszillation des Steuerkolbenventilelements ist, und einer Wahrscheinlichkeit ausgesetzt ist, dass es weniger anfällig für eine Oszillation des Steuerkolbenventilelements ist. Somit verringert dies einen Bereich (den Betriebsbereich (Bewegungsbereich) des Steuerkolbenventilelements), der eine Erwiderungsfähigkeit des Steuerkolbenventilelements während einer Verschiebungsbewegung davon opfert, damit dieser so klein wie möglich ist, während die die Oszillation unterdrückende Wirkung des Steuerkolbenventilelements abhängig vom Bedarf geeignet sichergestellt ist.
Bevorzugt erlaubt der Beschränkungsabschnitt, wenn das Steuerkolbenventilelement eine Verschiebungsposition einnimmt, in der das Steuerkolbenventilelement mit einer großen Amplitude oszilliert, dass der beschränkende Strömungsdurchtritt eine kleinere Strömungsquerschnittsfläche aufweist, als die, die auftritt, wenn die Verschiebungsposition in einer Oszillation mit kleiner Amplitude eingenommen wird. Wenn das Steuerkolbenventilelement in der Verschiebungsposition verblieben ist, in der es wahrscheinlich ist, dass das Steuerkolbenventilelement oszilliert, erhöht der Beschränkungsabschnitt entsprechend den Strömungswiderstand (die Strömungsrate) des zu der Dämpfungskammer zugeführten Arbeitsöls. Dies unterdrückt geeignet die Oszillation des Steuerkolbenventilelements. Wenn das Steuerkolbenventilelement in der Verschiebungsposition verblieben ist, in der es weniger wahrscheinlich ist, dass das Steuerkolbenventilelement oszilliert, verringert der Beschränkungsabschnitt den Strömungswiderstand (die Strömungsrate) des zu der Dämpfungskammer zugeführten Arbeitsöls, und unterdrückt dabei ein Abfallen der Erwiderungsfähigkeit während der Verschiebungsbewegung des Steuerkolbenventilelements.
Bevorzugt bildet der Beschränkungsabschnitt aus: einen ersten beschränkenden Strömungsdurchtritt während eines Betriebsbereichs unter Verschiebungshüben des Steuerkolbenventilelements, in dem eine Amplitude der Oszillation des Steuerkolbenventilelements groß wird; und einen zweiten beschränkenden Strömungsdurchtritt während eines Betriebsbereichs unter den Verschiebungshüben des Steuerkolbenventilelements, in dem die Amplitude der Oszillation des Steuerkolbenventilelements klein wird, wobei eine Strömungsquerschnittsfläche des zweiten beschränkenden Strömungsdurchtritts kleiner als die des ersten beschränkenden Strömungsdurchtritts ist. Wenn das Steuerkolbenventilelement den Betriebsbereich einnimmt, in dem es anfällig ist, zu oszillieren, erhöht der erste beschränkende Strömungsdurchtritt, der durch den Beschränkungsabschnitt ausgebildet ist, entsprechend den Strömungswiderstand (die Strömungsrate) des zu der Dämpfungskammer zugeführten Arbeitsöls derart, dass die Oszillation des Steuerkolbenventilelements geeignet unterdrückt wird. Wenn das Steuerkolbenventilelement den anderen Betriebsbereich einnimmt, in dem es weniger wahrscheinlich ist, dass es oszilliert, verringert der zweite beschränkende Strömungsdurchtritt, der durch den Beschränkungsabschnitt ausgebildet ist, den Strömungswiderstand (die Strömungsrate) des Arbeitsöls, das zu der Dämpfungskammer zugeführt wird, auf eine Höhe, die niedriger ist als die in dem ersten beschränkenden Strömungsdurchtritt erreichte. Dies unterdrückt ein Abfallen der Erwiderungsfähigkeit während der Verschiebungsbewegung des Steuerkolbenventilelements.
Bevorzugt ist die Dämpfungskammer in einem zylindrischen Raum bereitgestellt, der zwischen dem Steuerkolbenventilelement und einer inneren Umfangsfläche des Ventilgehäuses ausgebildet ist. Entsprechend entsteht kein Bedarf, dass ein bestimmter Bereich für die Dämpfungskammer bereitgestellt ist, und die Dämpfungskammer kann einfach in dem Ventilgehäuse ausgebildet sein.
Bevorzugt umfasst der Beschränkungsabschnitt einen Beschränkungsring, der an dem Steuerkolbenventilelement bereitgestellt ist, und einen Durchmesser aufweist, der größer ist als der des Steuerkolbenventilelements, und einen Abschnitt einer inneren Umfangsfläche des Ventilgehäuses in einem Bereich, der in einer radialen Richtung in Gegenüberlage zu dem Beschränkungsring platziert ist. Entsprechend kann der Beschränkungsabschnitt einfach in dem Ventilgehäuse ausgebildet werden, der verfügbar ist, das Einströmen und Ausströmen des Arbeitsfluids zu und aus der Dämpfungskammer zu unterdrücken. Der beschränkende Strömungsdurchtritt, der in der Lage ist, das Arbeitsfluid durch zu führen, damit es in die Dämpfungskammer hinein oder aus dieser herausströmt, kann nämlich einfach in dem Ventilgehäuse ausgebildet sein.
Bevorzugt hat das Strömungssteuerungsventil ein elektromagnetisches Ventil mit einem Linearsolenoid, das das Steuerkolbenventilelement in Erwiderung auf eine Betätigung einer elektromagnetischen Kraft in eine Richtung entlang der einen Achse antreibt, und eine Rückstellfeder, die das Steuerkolbenventilelement entgegengesetzt zu der einen Richtung in eine Rückkehrrichtung drängt. Das Steuerkolbenventilelement weist während einer Verschiebungsbewegung des Steuerkolbenventilelements abhängig von der Verschiebungsposition mit einem Anstieg der eine Oszillation unterdrückenden Wirkung des Steuerkolbenventilelements eine niedrige Erwiderungsfähigkeit auf. Obwohl das Steuerkolbenventilelement eine verringernde, die Oszillation unterdrückende Wirkung auf das Steuerkolbenventilelement aufweist, kann darüber hinaus ein Abfallen der Erwiderungsfähigkeit des Steuerkolbenventilelements während einer Verschiebungsbewegung des Steuerkolbenventilelements unterdrückt werden. In dem zuvor erwähnten elektromagnetischen Ventil wird es nämlich möglich, eine Kompatibilität zwischen der Erwiderungsfähigkeit des Steuerkolbenventilelements während der Verschiebungsbewegung davon und einer unterdrückenden Oszillation (Oszillationssicherheit) des Steuerkolbenventilelements aufzuweisen, wenn es abhängig von der Verschiebungsposition des Steuerkolbenventilelements einer Wahrscheinlichkeit ausgesetzt ist, die anfällig für eine Oszillation des Steuerkolbenventilelements ist, und einer Wahrscheinlichkeit ausgesetzt ist, die weniger anfällig für eine Oszillation des Steuerkolbenventilelements ist.
Bevorzugt sind die Dämpfungskammer und der Beschränkungsabschnitt in einer Federkammer ausgebildet, in der die Rückstellfeder angeordnet ist. Entsprechend entsteht kein Bedarf, dass bestimmte Bereiche für die Dämpfungskammer und den Beschränkungsabschnitt bereitgestellt sind, und die Dämpfungskammer und der Beschränkungsabschnitt können einfach in dem Ventilgehäuse ausgebildet sein.
Bevorzugt hat das Ventilgehäuse: einen Zufuhranschluss, durch den das Arbeitsfluid zugeführt wird; einen Entleerungsanschluss, durch den das Arbeitsfluid entleert wird; und einen Steueranschluss, durch den das Arbeitsfluid hinaus- und hereinströmt; wobei das Steuerkolbenventilelement verursacht, dass der Entleerungsanschluss und der Steueranschluss während einem ersten Betriebsbereich zwischen einem neutralen Punkt der Verschiebungshübe und einem Ende der Verschiebungshübe miteinander in Verbindung sind; das Steuerkolbenventilelement verursacht, dass der Zufuhranschluss und der Steueranschluss während einem zweiten Betriebsbereich zwischen dem neutralen Punkt und dem anderen Ende der Verschiebungshübe miteinander in Verbindung sind; und wenn das Steuerkolbenventilelement sich in dem ersten Betriebsbereich befindet, erlaubt der Beschränkungsabschnitt, dass der beschränkende Strömungsdurchtritt eine Strömungsquerschnittsfläche aufweist, die niedriger ist als die, die auftritt, wenn das Steuerkolbenventilelement sich in dem zweiten Betriebsbereich befindet. Wenn entsprechend das Steuerkolbenventilelement zum Beispiel den ersten Betriebsbereich einnimmt, der anfällig ist, das Auftreten der Oszillation zu erzeugen, verursacht der Beschränkungsabschnitt, dass ein Strömungswiderstand (die Strömungsrate) des Arbeitsöls, das zu der Dämpfungskammer zugeführt wird, derart steigt, dass die Oszillation des Steuerkolbenventilelements geeignet unterdrückt wird. Wenn das Steuerkolbenventilelement zum Beispiel den zweiten Betriebsbereich einnimmt, der weniger anfällig ist, das Auftreten der Oszillation zu verursachen, verursacht der Beschränkungsabschnitt, dass der Strömungswiderstand (die Strömungsrate) des Arbeitsöls sinkt, das zu der Dämpfungskammer zugeführt wird, und unterdrückt dabei ein Abfallen der Erwiderungsfähigkeit des Steuerkolbenventilelements während dessen Verschiebungsbewegung.
Bevorzugt hat das Strömungssteuerungsventil ein elektromagnetisches Ventil mit einem Linearsolenoid, der das Steuerkolbenventilelement in Erwiderung auf eine Betätigung einer elektromagnetischen Kraft in einer Richtung entlang der einen Achse antreibt, und eine Rückstellfeder, die das Steuerkolbenventilelement in einer Rückkehrrichtung entgegengesetzt der einen Richtung drängt; wobei die Dämpfungskammer und der Beschränkungsabschnitt in einer Federkammer ausgebildet sind, in der die Rückstellfeder angeordnet ist; die Dämpfungskammer in einem zylindrischen Raum bereitgestellt ist, der zwischen einem axialen Endabschnitt des Steuerkolbenventilelements, das in der Federkammer angeordnet ist und dem Ventilgehäuse ausgebildet ist; und der Beschränkungsabschnitt einen Beschränkungsring, der einen größeren Durchmesser aufweist als der axiale Endabschnitt des Steuerkolbenventilelements, und eine gegenüberliegende innere Umfangsoberfläche der inneren Umfangsoberflächen des Ventilgehäuses umfasst, die in einer radialen Richtung gegenüberliegend zu dem Beschränkungsring platziert ist. Dies ermöglicht ein allgemeines elektromagnetisches Ventil, das ein Linearsolenoid und eine Rückstellfeder aufweist, das keine Notwenigkeit aufweist, bestimmte Bereiche für die Dämpfungskammer vorzubereiten, und der Beschränkungsabschnitt kann einfach in der Federkammer ausgebildet sein.
Bevorzugt ist die Dämpfungskammer in einem zylindrischen Raum bereitgestellt, der in der Federkammer zwischen dem axialen Endabschnitt des Steuerkolbenventilelements und der inneren Umfangsoberfläche des Ventilgehäuses ausgebildet ist, und wobei die innere Umfangsoberfläche einen Durchmesser aufweist, der größer als eine gleitende innere Umfangsoberfläche des Ventilgehäuses ist, die während der Verschiebungsbewegung des Steuerkolbenventilelements in gleitendem Eingriff mit einem Anschluss des Steuerkolbenventilelements gehalten ist. Entsprechend wird geeignet ein zylindrischer Raum ausgebildet, um zu einem Ausmaß als die Dämpfungsölkammer zwischen der inneren Umfangsoberfläche und dem axialen Endabschnitt des Steuerkolbenventilelements zu dienen, in dem die innere Umfangsoberfläche im Durchmesser größer als die gleitende innere Umfangsoberfläche ist.
Wenn sich das Steuerkolbenventilelement in dem ersten Betriebsbereich befindet, bildet der Beschränkungsabschnitt bevorzugt einen ersten beschränkenden Strömungsdurchtritt zwischen dem Beschränkungsring und einer ersten gegenüberliegenden inneren Umfangsoberfläche der gegenüberliegenden inneren Umfangsoberflächen aus; und wenn das Steuerkolbenventilelement sich in dem zweiten Betriebsbereich befindet, bildet der Beschränkungsabschnitt einen zweiten beschränkenden Strömungsdurchtritt, der eine Strömungsquerschnittsfläche aufweist, die größer als die des ersten beschränkenden Strömungsdurchtritts ist, zwischen dem Beschränkungsring und einer zweiten gegenüberliegenden inneren Umfangsoberfläche der gegenüberliegenden inneren Umfangsoberflächen aus, die einen Durchmesser aufweist, der größer ist als der der erste gegenüberliegenden inneren Umfangsoberfläche. Wenn das Steuerkolbenventilelement sich entsprechend zum Beispiel in dem ersten Betriebsbereich befindet, der anfällig ist, das Auftreten der Oszillation zu verursachen, verursacht der erste beschränkende Strömungsdurchtritt, der in dem Beschränkungsabschnitt ausgebildet ist, dass der Ölwiderstand (die Strömungsrate) des Arbeitsfluids, das zu der Dämpfungskammer zugeführt wird, ansteigt, wenn die Oszillation des Steuerkolbenventilelements geeignet reduziert wird. Wenn sich das Steuerkolbenventilelement im Gegensatz in zum Beispiel dem zweiten Betriebsbereich befindet, der weniger anfällig ist, das Auftreten der Oszillation zu verursachen, verursacht der zweite beschränkende Strömungsdurchtritt, der in dem Beschränkungsabschnitt ausgebildet ist, dass der Ölwiderstand (die Strömungsrate) des zu der Dämpfungskammer zugeführten Arbeitsfluids sinkt, und somit wird ein Abfall der Erwiderungsfähigkeit während der Verschiebungsbewegung des Steuerkolbenventilelements unterdrückt. Zusätzlich sind der erste beschränkende Strömungsdurchtritt und der zweite beschränkende Strömungsdurchtritt mit der ersten gegenüberliegenden inneren Umfangsoberfläche und der zweiten gegenüberliegenden inneren Umfangsoberfläche innerhalb der Federkammer einfach definiert.
Bevorzugt ist ein Strömungssteuerungsventil der linearen Art, das für die Strömungssteuerung des Arbeitsfluids (Gas, Flüssigkeit) verwendet wird, zum Beispiel ein lineares Solenoidventil 10, das zum Steuern der Strömungsrate eines Arbeitsöls verwendet wird, das als Arbeitsfluid zum Betätigen einer hydraulischen Ausstattung (wie zum Beispiel einem Hydraulikservoventil) dient, die mit einem Gangschalten einer automatischen Leistungsübertragung (Getriebe) eines Fahrzeugs in Zusammenhang steht.
1 ist eine Querschnittsansicht, die die Struktur eines linearen Solenoidventils erläutert, das ein elektromagnetisches Ventil ist, das eine Ausführungsform darstellt, an der die vorliegende Erfindung angewendet ist.
2 stellt ein graphisches Symbol für das Linearsolenoidventil in 1 dar.
3A ist ein Diagramm, das ein Verhältnis eines Antriebsstroms, der zu dem Linearsolenoid zugeführt wird, und einer Verschiebungsgröße des Steuerkolbenventilelements in dem Linearsolenoidventil in 1 zeigt, und 3B ist ein Diagramm, das ein Verhältnis eines Antriebsstroms und einer Strömungsrate eines Arbeitsöls zeigt, das durch den Steueranschluss durchtritt.
4 ist eine unvollständige Querschnittsansicht, die einen Bereich zeigt, in dem die Federölkammer in dem Ventilabschnitt in 1 ausgebildet ist, und stellt eine Ansicht dar, die einen Fall zeigt, in dem das Steuerkolbenventilelement den zweiten Betriebsbereich einnimmt.
5 ist ein Diagramm, das ein Verhältnis einer Verschiebungsgröße des Steuerkolbenventilelements und einer Strömungsquerschnittsfläche des beschränkenden Strömungsdurchtritts in dem Linearsolenoidventil zeigt.
BESTE ART, DIE ERFINDUNG AUSZUFÜHREN
Nun werden im Folgenden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die anhängenden Zeichnungen ausführlich beschrieben.
AUSFÜHRUNGSFORM
1 ist eine Querschnittsansicht eines elektromagnetischen Ventils, die eine Ausführungsform eines Strömungssteuerungsventils der linearen Art darstellt, an dem die vorliegende Erfindung angewendet ist. Das elektromagnetische Ventil ist in der Form eines Linearsolenoidventils 10 gezeigt, das zum Steuern der Strömungsrate eines Arbeitsöls, das als Arbeitsfluid dient, zum Betätigen einer hydraulischen Ausstattung (wie zum Beispiel einem Hydraulikservoventil) verwendet wird, die mit einem Gangschalten von zum Beispiel einer automatischen Leistungsübertragung eines Fahrzeugs in Beziehung steht. Das Linearsolenoidventil 10 hat einen Linearsolenoidabschnitt 12 zum elektromagnetischen Erzeugen eines Solenoidschubs F_I in einer Größenordnung, die von einem Antriebsstrom I abhängig ist, der von einer Steuerungsvorrichtung (nicht gezeigt) geliefert wird; und einen Ventilabschnitt 14 zum Abgeben der Strömungsrate Q des Arbeitsfluids in der Größenordnung abhängig von dem Antriebsstrom I in Erwiderung auf die Solenoidschubkraft F_I.
Der Linearsolenoidabschnitt 12 hat ein zylindrisches Linearsolenoid 18, das in einem zylindrischen Joch 16 an einer konzentrischen Position aufgenommen ist; ein Kernelement 20, das an das Joch 16 an einem seiner Endabschnitte in einem Bereich näher an dem Ventilabschnitt 14 des Jochs 16 gepasst ist; ein nahezu zylindrisches Abdeckelement 22, das an dem anderen Ende des Jochs in einer Position gegenüber dem Ventilabschnitt 14 an das Joch 16 derart gepasst ist, dass eine Öffnung des anderen Endes geschlossen ist; eine scheibenförmige Feder 24, die zwischen dem Linearsolenoid 18 und dem Abdeckelement 22 angeordnet ist, um das Linearsolenoid 18 gegen das Kernelement 20 zu drücken; und einen zylindrischen Kolben 28, der beweglich in einer inneren Umfangsoberfläche des Abdeckelements 22 an einem Ende davon gepasst ist, und einen säulenartigen Schaft 26 aufweist, der an beiden Enden davon axial nach außen vorragt. Das Kernelement 20 weist eine sich axial erstreckende Durchgangsbohrung 30 auf. Der Schaft 26 ist beweglich in eine Führungsbuchse 32 eingepasst, die derart an die Durchgangsbohrung 30 gepasst ist, dass der Kolben 28 einen äußeren Umfang aufweist, der mit einem geringen Ausmaß eines Freiraums bereitgestellt ist, um in einer axialen Richtung, d. h., in einer Längsrichtung davon, beweglich gestützt zu sein. Zusätzlich weist das Kernelement 20 eine Bohrung 34 auf, um das andere Ende des Kolbens 28 zu empfangen. Ein Anschlag 26 ist fest an dem Kolben 28 an einer gegenüberliegenden Oberfläche (an einer Endfläche) zwischen dem Kolben 28 und der Führungsbuchse 32 für einen anliegenden Eingriff mit einer Bodenwandfläche der Bohrung 34 mit einem Gesichtspunkt, ein weiteres übermäßiges Annähern des Kolbens 28 mit dem anderen Ende des Kolbens 28 nahezu in die Bohrung 34 eingepasst zu blockieren. Während einer Nichterregung des Linearsolenoids 18 entspricht ein Spalt GP zwischen der Bodenfläche der Bohrung 34 und dem Anschlag 36 entsprechend einer maximalen Bewegungsgröße des Kolbens 28, d. h., einer maximalen Bewegungsgröße Xmax eines Steuerkolbenventilelements 50, das später erläutert wird.
Der Ventilabschnitt 14 hat ein nahezu zylindrisches Ventilgehäuse 40, das fest an dem Kernelement 20 gesichert ist; das Steuerkolbenventilelement 50, das in anliegendem Eingriff mit dem Schaft 26, der für eine Fähigkeit einer Hin- und Herbewegung (für eine Fähigkeit einer Hin- und Herbewegung und eines Gleitens) entlang einer Achse in einem konzentrischen Verhältnis dazu beweglich, an das Ventilgehäuse 40 gepasst ist; einen Deckelkörper 52, der an einem Ende davon entgegengesetzt zu dem Linearsolenoidabschnitt 12 in das Ventilgehäuse 40 hineingeschraubt und daran montiert ist; eine Rückstellfeder 54, die in einem koaxialen Verhältnis dazu in dem Steuerkolbenventilelement 50 angeordnet ist und das Steuerkolbenventilelement 50 derart drängt, dass es in anliegende Berührung mit dem Schaft 26 gebracht wird; und einen Wirbelanschlag 56, zum Anhalten der Drehung des Deckelkörpers 52, damit dieser an Ort und Stelle befestigt ist.
Die Rückstellfeder 54 ist in einer Federölkammer 58 aufgenommen, die als zwischen dem Steuerkolbenventilelement 50 und dem Deckelkörper 52 definierte Federkammer dient, um als Raum des Gehäuses 40 in einem Bereich näher an dem Deckelkörper 52 zu wirken. Die Federölkammer 58 ist zum Beispiel mit einem Ölsumpf (nicht gezeigt) verbunden, der sich derart zu der Umgebung außerhalb des Ventilgehäuses 40 öffnet, dass die Federölkammer 58 mit Arbeitsöl gefüllt ist.
Das Ventilgehäuse 40 ist ausgebildet mit einem Zufuhranschluss 42, der als Eingangsanschluss zum Zuführen von zum Beispiel einem Leitungsöldruck dient; einem Steueranschluss 44, der als Ausgangsanschluss dient, durch den das zu dem Zufuhranschluss 42 zugeführte Arbeitsfluid zu zum Beispiel einer hydraulischen Ausstattung (Hydraulikservo) (nicht gezeigt) ausströmt, während er ermöglicht, dass Arbeitsöl von der Hydraulikausstattung (Hydraulikservo) wegströmt; und einem Entleerungsanschluss 46, durch den verursacht wird, dass das Arbeitsöl, das von der hydraulischen Ausstattung zu dem Steueranschluss 44 eingegeben wird, sich in den Ölsumpf entleert (dass es abgegeben wird), der sich zum Beispiel zu der Umgebung öffnet. Außerdem weist das Steuerkolbenventilelement 50 in einer Reihenfolge von dem Linearsolenoidabschnitt 12, eine erste Anschlussfläche 60, eine zweite Anschlussfläche 62 und eine dritte Anschlussfläche 64 auf, die alle zum Beispiel mit dem gleichen Durchmesser ausgebildet sind. Zusätzlich dient ein Raum zwischen den ersten und zweiten Anschlussflächen 60 und 62 als Zufuhröldurchtritt 66, der als Hydraulikdurchtritt in Verbindung mit dem Zufuhranschluss 42 und dem Steueranschluss 44 funktioniert. Ein Raum zwischen den zweiten und dritten Anschlussflächen 62 und 64 dient als Entleerungsöldurchtritt 68, der als Hydraulikdurchtritt in Verbindung mit dem Steueranschluss 44 und dem Entleerungsanschluss 46 funktioniert.
Mit dem in einer solchen Struktur ausgebildeten Solenoidventil 10 wird die Strömung des Arbeitsöls abhängig von einer Verschiebungsposition des Steuerkolbenventilelements 50 in einer Weise umgeschaltet, wie zum Beispiel durch grafische Symbole für die Hydrauliksysteme in 2 bezeichnet ist. Dies ergibt eine Steuerung der Strömungsrate Q des durch den Steueranschluss 44 durchfließenden Arbeitsöls abhängig von einer Verschiebungsgröße (der Größe der gleitenden Bewegung) X des Steuerkolbenventilelements 50, das in Erwiderung auf einen Antriebsstrom I arbeitet, der zu dem Linearsolenoid 18 zugeführt wird, wie aus 3 ersichtlich ist.
Genauer gesagt verursacht die drängende Kraft F_S der Rückstellfeder 54, wenn der Antriebsstrom I Null ist, d. h. während das Linearsolenoid 18 nicht erregt ist, dass das Steuerkolbenventilelement 50 eine Position einnimmt (sich darin befindet), die am nächsten an dem Linearsolenoidabschnitt 12 liegt. Diese Position wird als eine ”Ursprungsposition” (unter einem in 1 dargestellten Zustand) des Steuerkolbenventilelements 50 bezeichnet. Mit dem Steuerkolbenventilelement 50, das in der Ursprungsposition platziert ist, ist der Strom des Arbeitsöls von dem Zufuhranschluss 42 zu dem Steueranschluss 44 unterbrochen. In diesem Moment wird der Strom des Arbeitsöls hergestellt, und verursacht dabei, dass das Arbeitsöl, das zum Beispiel von der hydraulischen Ausstattung zu dem Steueranschluss 44 geliefert wird, in den Steueranschluss 44 eingebracht wird, wonach das Arbeitsöl von dem Entleerungsanschluss 46 über den Entleerungsöldurchtritt 68 abgegeben wird (siehe Zustand ”a” in 2). Unter der Annahme, dass das Arbeitsöl, das von dem Steueranschluss 44 zu der hydraulischen Ausstattung abgegeben wird, eine Strömungsrichtung mit der Strömungsrate Q an einer positiven Seite aufweist, ist der Strömungsrate Q in der Ursprungsposition zugewiesen, eine maximale Strömungsrate Qmax– an zum Beispiel einer negativen Seite aufzuweisen.
Inzwischen erzeugt das Linearsolenoid 18 eine magnetische Anziehungskraft, wenn das Linearsolenoid 18 aufgrund des Empfangens des Antriebsstroms I erregt wird, der zu dem Anschluss 38 des Linearsolenoids 18 angelegt wird, d. h., eine elektromagnetische Kraft in eine Richtung, um den Spalt G zu minimieren. Somit erzeugt das Linearsolenoid 18 einen Solenoidschub F_I (= f(I)) in einer von dem Antriebsstrom I abhängenden Größenordnung derart, dass der Kolben 28, der in der axialen Richtung frei beweglich gelagert ist, in eine Richtung (d. h. in eine Richtung zu dem Ventilabschnitt 14) entlang der Mittelachse (d. h. in eine voranstehend bezeichnete Achse) getrieben wird. Dies ermöglicht, dass der Schaft 26 das Steuerkolbenventilelement 50 in Erwiderung auf die Tätigkeit, die durch die voranstehend erwähnte elektromagnetische Kraft verursacht wird, in die eine Richtung treibt, die voranstehend erwähnt wurde. Die Bewegungsgröße X des Steuerkolbenventilelements 50 relativ zu der Ursprungsposition variiert im Verhältnis zu zum Beispiel dem Antriebsstrom I, der an das Linearsolenoid 18 angelegt wird (siehe 3). Da verursacht wird, dass der Antriebsstrom I, der an das Linearsolenoid 18 angelegt wird, allmählich von Null ansteigt, wird verursacht, dass das Steuerkolbenventilelement 50 sich abhängig von einem solchen Anstieg in die voranstehend erwähnte eine Richtung bewegt. Wenn dies stattfindet, wird verursacht, dass die Strömungsrate Q des Arbeitsöls in dem Steueranschluss 44 allmählich von der maximalen Strömungsrate Qmax– zu der genullten Strömungsrate an der negativen Seite variiert.
Dann wird verursacht, dass das Steuerkolbenventilelement 50 sich bis zu der Verschiebungsposition des Steuerkolbenventilelements 50 in die voranstehend erwähnte eine Richtung bewegt, in der die zweite Anschlussfläche 62 den Steueranschluss 44 schließt. Dies unterbricht den Strom des Arbeitsöls von dem Zufuhranschluss 42 zu dem Steueranschluss 44, während zusätzlich der Strom des Arbeitsöls von dem Steueranschluss 44 zu dem Entleerungsanschluss 46 unterbrochen ist (siehe Zustand ”b” in 2). Entsprechend wird davon ausgegangen, dass die Strömungsrate Q des Arbeitsöls in dem Steueranschluss 44 zu dieser Zeit Null ist (unter Berücksichtigung der Größenordnung des Ausströmens oder ähnlichem nahezu Null). In der vorliegenden Ausführungsform wird der Antriebsstrom I (d. h. die Verschiebungsgröße X, die die Verschiebungsposition des Steuerkolbenventilelements 50 darstellt), wenn die Strömungsrate Q Null ist, als ”Nullpunkt N” (d. h. ein genullter Strömungspunkt, der einen neutralen Punkt darstellt) bezeichnet. Jedoch fällt die Verschiebungsposition des Steuerkolbenventilelements 50, an der die Strömungsrate Q als Null berücksichtigt wird, abhängig von einer axialen Dicke von zum Beispiel der zweiten Anschlussfläche 62 in einen vorbestimmten Bereich. Somit kann der Nullpunkt N zum Beispiel auf einen Mittelpunkt eines solchen vorbestimmten Bereichs eingestellt sein. Darüber hinaus kann der vorbestimmte Bereich, in dem die Strömungsrate Q als Null betrachtet wird, wünschenswert abhängig von den Kennzeichen der gewünschten Strömungsrate Q zum Beispiel der axialen Dicke der zweiten Anschlussfläche 62 voreingestellt werden.
Wenn der Antriebsstrom I, der auf das Linearsolenoid 18 angelegt wird, allmählich von dem Nullpunkt N ansteigt, wird verursacht, dass das Steuerkolbenventilelement 50 sich weiter in der voranstehend erwähnten einen Richtung bewegt. Dies verursacht, dass ein Strom des Arbeitsöls hergestellt wird, unter dem zum Beispiel das Arbeitsöl, das zu dem Zufuhranschluss 42 geliefert wird, durch den Zufuhröldurchtritt 66 in den Steueranschluss 44 zur Lieferung an die hydraulische Ausstattung strömt, wie voranstehend beschrieben wurde (siehe einen Zustand ”c” in 2), wobei der Strom des Arbeitsöls von dem Steueranschluss 44 zu dem Entleerungsanschluss 46 unterbrochen verbleibt. Wenn dies stattfindet, wird verursacht, dass die Strömungsrate Q des durch den Steueranschluss 44 durchtretenden Arbeitsöls abhängig von dem Vorhandensein des auf das Linearsolenoid 18 angelegten Antriebsstroms I sich allmählich von dem Nullpunkt N zu der maximalen Strömungsrate Qmax+ an einer positiven Seite erhöht, und sich dabei allmählich von der genullten Strömungsrate erhöht. Dann wird berücksichtigt, dass die Strömungsrate Q, an der die Verschiebungsgröße X des Steuerkolbenventilelements 50 die maximale Verschiebungsgröße Xmax erreicht, zum Beispiel die maximale Strömungsrate Qmax+ an der positiven Seite ist.
Somit fällt der Verschiebungshub des Steuerkolbenventilelements 50 in einen Betriebsbereich (Bewegungsbereich) des Steuerkolbenventilelements 50 zwischen der Ursprungsposition, die als zum Beispiel das eine Ende des Verschiebungshubs dient, und der maximalen Verschiebungsposition, die als das andere Ende des Verschiebungshubs dient. Der Nullpunkt N dient ebenfalls als neutraler Punkt des Verschiebungshubs des Steuerkolbenventilelements 50. Entsprechend nimmt das Steuerkolbenventilelement 50 einen ersten Betriebsbereich zwischen dem neutralen Punkt des Verschiebungshubs und der Ursprungsposition ein, in dem der Entleerungsanschluss 46 und der Steueranschluss 44 miteinander in Fluidverbindung gebracht werden; und einen zweiten Betriebsbereich zwischen dem neutralen Punkt des Verschiebungshubs und der maximalen Verschiebungsposition ein, in dem der Zufuhranschluss 42 und der Steueranschluss 44 miteinander in Fluidverbindung gebracht werden. Zusätzlich dient die Rückstellfeder 54, das Steuerkolbenventilelement 50 derart in eine Rückkehrrichtung gegenüber der voranstehend beschriebenen einen Richtung zu drängen, dass das Steuerkolbenventilelement 50 sich mit dem Auftreten der Nichterregung des Linearsolenoids 18 in die Rückkehrrichtung bewegt. Die Rückstellfeder 54 bringt nämlich die drängende Kraft F_S in der Rückkehrrichtung auf das Steuerkolbenventilelement 50 auf, und die Solenoidschubkraft F_I wird durch den Solenoidabschnitt 12 über den Schaft 26 in die eine Richtung aufgebracht. Zusätzlich ist der Kolben 28 gelagert, mit einer geringen Größe eines Freiraums, der an dem äußeren Rand des Kolbens 28 ausgebildet ist, axial beweglich zu sein, aber es kann bevorzugt sein, dass ein derartiger Freiraum zu dem Zweck der Erhöhung eines Antriebswirkungsgrads so klein wie möglich ausgebildet ist.
Hier besteht mit dem Linearsolenoidventil 10 der vorliegenden Ausführungsform eine Wahrscheinlichkeit darin, dass eine hydrodynamische Kraft des Arbeitsöls, das zum Beispiel zu dem Zufuhranschluss 42 und dem Steueranschluss 44 eingelassen wird, mit einem sich ergebenden Auftreten einer Oszillation des Steuerkolbenventilelements 50 in der axialen Richtung davon auf das Steuerkolbenventilelement 50 aufgebracht wird. Deswegen hat das Linearsolenoidventil 10 der vorliegenden Ausführungsform einen Dämpfungsabschnitt 70, der in dem Ventilgehäuse 40 angeordnet ist, um die Oszillation des Steuerkolbenventilelements 50 zu unterdrücken. Der Dämpfungsabschnitt 70 hat eine Dämpfungsölkammer 72, die als Dämpfungskammer dient, die verursacht, dass ein Volumen sich abhängig von der Verschiebungsbewegung des Steuerkolbenventilelements 50 variiert, und einen Beschränkungsabschnitt 74, um das Einströmen oder Ausströmen des Arbeitsöls in oder aus der Dämpfungsölkammer 72 zu unterdrücken. Der Dämpfungsabschnitt 70 ist innerhalb des Ventilgehäuses 40 eingebaut und in zum Beispiel der Federkammer 58 ausgebildet.
Die Dämpfungsölkammer 72 nimmt die Form eines zylindrischen Raums ein, der zwischen der dritten Anschlussfläche 64 des Steuerkolbenventilelements 50, von dem ein Teil in der Federölkammer 58 angeordnet ist und als Schaftendabschnitt näher an der Rückstellfeder 54 wirkt, und der inneren Umfangsfläche 47 der Federölkammer 58 des Ventilgehäuses 40 definiert ist. Die innere Umfangsfläche 47 ist in einem größeren Durchmesser als eine gleitende innere Randfläche 49 des Ventilgehäuses 40 in gleitender Berührung mit den entsprechenden Anschlussflächen 60, 62 und 64 des Steuerkolbenventilelements 50 während der Verschiebungsbewegung davon ausgebildet. Entsprechend ist der zylindrische Raum definiert, zwischen der inneren Umfangsfläche 47 und der dritten Anschlussfläche 64 die Dämpfungsölkammer 72 durch ein Ausmaß auszubilden, in dem die innere Umfangsfläche 47 einen größeren Durchmesser als die gleitende innere Umfangsfläche 49 hat.
Der Beschränkungsabschnitt 74 hat einen Beschränkungsring 76, der an dem Steuerkolbenventilelement 50 bereitgestellt ist, und einen Durchmesser aufweist, der größer als der der dritten Anschlussfläche 64 des Steuerkolbenventilelements 50 ist, und eine gegenüberliegende innere Umfangsfläche 48, die an der inneren Umfangsfläche 47 des Ventilgehäuses 40 in einem Bereich gegenüber dem Beschränkungsring 76 und in einer radialen Richtung davon ausgebildet ist. Der Beschränkungsabschnitt 74, der in einer solchen Struktur ausgebildet ist, weist einen beschränkenden Strömungsdurchtritt 78 auf, durch den das Arbeitsöl aus der Dämpfungsölkammer 72 in einen Pfad zwischen dem Beschränkungsring 76 und der gegenüberliegenden inneren Umfangsfläche 48 einströmt oder daraus ausströmt. Der Beschränkungsring 76 ist in einer nahezu zylindrischen Form ausgebildet und weist eine Seitenwand und eine ringförmige plattenartige Bodenfläche auf, die mit einem Kantenabschnitt der Seitenwand in einem Bereich näher an dem Steuerkolbenventilelement 50 anstoßend liegt und den gleichen Außendurchmesser wie die Seitenwand aufweist. Außerdem weist das Steuerkolbenventilelement 50 ein näher an der Rückstellfeder 54 liegendes axiales Ende auf, das mit einem Montageabschnitt 65 ausgebildet ist, der einen kleineren Durchmesser als die dritte Anschlussfläche 64 des Steuerkolbenventilelements 50 aufweist. Der Beschränkungsring 76 weist eine Bodenfläche auf, die eine innere Umfangsfläche aufweist, an der der Montageabschnitt 65 fest gesichert ist. Deswegen weist die Rückstellfeder 54 einen Endabschnitt auf, der zu dem Steuerkolbenventilelement 50 gerichtet ist, das in anliegendem Eingriff mit der Bodenfläche des Beschränkungsrings 76 in einer Weise gehalten ist, um in dem Beschränkungsring 76 aufgenommen zu sein. Entsprechend wirkt die drängende Kraft F_S der Rückstellfeder 54 in dem Beschränkungsring 76 auf das Steuerkolbenventilelement 50. Darüber hinaus ist der beschränkende Strömungsdurchtritt 78 an einer äußeren Umfangsfläche des Beschränkungsrings 76 ausgebildet, d. h. in einem Bereich zwischen der Seitenwand und der gegenüberliegenden inneren Umfangsfläche 48 des Ventilgehäuses 40. Zusätzlich kann der Beschränkungsring 76 durch die Tätigkeit der drängenden Kraft F_S der Rückstellfeder 54 unter einem Zustand fest an dem Steuerkolbenventilelement 50 gesichert sein, indem er an dem Montageabschnitt 65 gepasst ist, obwohl der Beschränkungsring 76 an dem Montageabschnitt 65 gepasst sein kann, um fest durch den Montageabschnitt 75 gesichert zu sein.
Mit dem Dämpfungsabschnitt 70, der in einer derartigen Struktur ausgebildet ist, wird während der Verschiebungsbewegung des Steuerkolbenventilelements 50 verursacht, dass das Arbeitsöl über den beschränkenden Strömungsdurchtritt 78 in die Dämpfungsölkammer 72 hinein- oder herausströmt. Dies verursacht einen Widerstand (Bremswirkung), der im Verhältnis zum Beispiel zu einer Geschwindigkeit auf das Steuerkolbenventilelement 50 aufzubringen ist. Dies nimmt die Oszillation des Steuerkolbenventilelements 50 während der Steuerung der Strömungsrate Q auf (mildert sie ab oder unterdrückt sie). Obwohl die Oszillation des Steuerkolbenventilelements 50 unterdrückt wird, tritt im Gegenzug während der Steuerung der Strömungsrate Q sogar ein Abfallen der Erwiderungsfähigkeit auf. Die Erwiderungsfähigkeit und die Unterdrückung der Oszillation, die während der Verschiebungsbewegung des Steuerkolbenventilelements 50 auftritt, sind nämlich entgegengesetzt und nicht kompatibel.
Mit dem Linearsolenoidventil 10 der vorliegenden Ausführungsform wird in der Zwischenzeit der Strom des Arbeitsöls, das durch den Steueranschluss 44 durchtritt, an einer Grenze des Nullpunkts N in seiner Richtung umgekehrt. Dann wird berücksichtigt, dass es abhängig von der Richtung, in der das Arbeitsöl durch den Steueranschluss 44 strömt, d. h., abhängig von der Verschiebungsposition des Steuerkolbenventilelements 50 wahrscheinlich ist, dass das Steuerkolbenventilelement 50 oszilliert oder, dass es weniger wahrscheinlich ist, dass es oszilliert. Falls der beschränkende Strömungsdurchtritt 78 trotz der Verschiebungsposition, die durch das Steuerkolbenventilelement 50 eingenommen wird, in einer einzelnen gleichförmigen Weise mit dem Ziel auf zum Beispiel die Oszillationsaufnahmefähigkeit bereitgestellt wird, ist es deswegen wahrscheinlich, dass eine derartige Beschränkungstätigkeit einen Abfall der Erwiderungsfähigkeit sogar in dem Vorhandensein einer solchen Verschiebungsposition verursacht, die weniger anfällig für das Auftreten der Oszillation ist. Falls im Gegenzug der beschränkende Strömungsdurchtritt 78 trotz der Verschiebungsposition des Steuerkolbenventilelements 50 mit dem Ziel auf zum Beispiel die Erwiderungsfähigkeit in einer einzelnen gleichförmigen Weise bereitgestellt ist, ist es wahrscheinlich, dass es schwierig ist, die Oszillation des Steuerkolbenventilelements 50 an der Verschiebungsposition geeignet zu unterdrücken, die anfällig für das Auftreten der Oszillation ist.
Um solchen Wahrscheinlichkeiten zu begegnen, sieht die vorliegende Ausführungsform das Bereitstellen des Linearsolenoidventils 10 vor, das in einer Struktur ausgebildet ist, um geeignet eine die Oszillationen unterdrückende Wirkung für das Steuerkolbenventilelement 50 abhängig von den Bedürfnissen sicherzustellen, während ein Bereich des Steuerkolbenventilelements 50 minimiert wird, der während der Verschiebungsbewegung des Steuerkolbenventilelements 50 eine Verschlechterung der Erwiderungsfähigkeit (d. h., des Betriebsbereichs des Steuerkolbenventilelements 50) verursacht. Es wird nämlich in der Verschiebungsposition des Steuerkolbenventilelements 50, wenn das Steuerkolbenventilelement 50 weniger anfällig für das Auftreten der Oszillation ist, der Abfall der Erwiderungsfähigkeit mit einer Priorität bezüglich des Betriebs des Unterdrückens der Oszillation des Steuerkolbenventilelements 50 unterdrückt. In der Verschiebungsposition des Steuerkolbenventilelements 50 in einem Bereich, der anfällig für das Auftreten der Oszillation ist, wird im Gegenteil die Oszillation des Steuerkolbenventilelements 50 mit einer Priorität auf die Betätigung des Unterdrückens des Abfallens der Erwiderungsfähigkeit unterdrückt. Deswegen weist der Beschränkungsabschnitt 74 der vorliegenden Ausführungsform den beschränkenden Strömungsdurchtritt 78 auf, der im Verbinden der Querschnittsfläche für das Arbeitsöl unterschiedlich ist, damit dieses abhängig von einem Unterschied der Verschiebungsposition des Steuerkolbenventilelements 50 in die Dämpfungsölkammer 72 hinein- oder herausströmt.
Mit dem Linearsolenoidventil 10 der vorliegenden Ausführungsform steht noch genauer der Steueranschluss 44 während einer Strömungssteuerungsbetriebsart des Arbeitsöls in einem Ventileinströmstrom, wenn das Arbeitsöl, das von der hydraulischen Ausstattung geliefert wird, in den Steueranschluss 44 eingebracht wird, um von dem Entleerungsanschluss 46 über den Entleerungsöldurchtritt 68 abgegeben zu werden. Dies ergibt im Gegenteil eine Beeinträchtigung von zum Beispiel der Oszillation des Steuerkolbenventilelements 50 mit einer großen Größenordnung der Oszillation des Steuerkolbenventilelements 50. Mit dem Linearsolenoidventil 10 der vorliegenden Ausführungsform wird nämlich die Oszillation des Steuerkolbenventilelements 50 groß, wenn die Verschiebungsposition des Steuerkolbenventilelements 50 eine Position für eine Strömung des Arbeitsöls von dem Steueranschluss 44 zu dem Entleerungsanschluss 46 ist, d. h., die Verschiebungsgröße X von Null zu dem Nullpunkt N variiert, d. h., in dem ersten Betriebsbereich des Steuerkolbenventilelements 50. Im Gegensatz dazu steht der Steueranschluss 44 während einer anderen Strömungssteuerungsbetriebsart des Arbeitsöls, wenn das Arbeitsöl, das in den Zufuhranschluss 42 eingegeben wird, von dem Steueranschluss 44 über den Zufuhröldurchtritt 66 zu der hydraulischen Ausstattung abgegeben wird, die voranstehend diskutiert wurde, in einem aus dem Ventil ausfließenden Strom. Dies ergibt eine erwünschenswertere Wirkung, zum Beispiel dahingehend, dass die Oszillation des Steuerkolbenventils 51 verursacht, dass das Steuerkolbenventilelement 50 mit einer geringeren Größenordnung oszilliert, als die die in dem in das Ventil einströmenden Strom auftritt. Das Linearsolenoidventil 10 der vorliegenden Ausführungsform ermöglicht nämlich, dass das Steuerkolbenventilelement 50 einen kleineren Grad der Oszillation aufweist als er in dem ersten Betriebsbereich des Steuerkolbenventilelements 50 auftritt, wenn das Steuerkolbenventilelement 50 die Verschiebungsposition einnimmt, in der das Arbeitsöl von dem Zufuhranschluss 42 zu dem Steueranschluss 44 strömt, d. h., in dem zweiten Betriebsbereich des Steuerkolbenventilelements 50, in dem die Verschiebungsgröße X von dem Nullpunkt N zu der maximalen Verschiebungsgröße Xmax variiert. Der erste Betriebsbereich stellt nämlich einen Betriebsbereich unter den Verschiebungshüben des Steuerkolbenventilelements 50 dar, in dem die Oszillation des Steuerkolbenventilelements 50 groß wird. Der zweite Betriebsbereich stellt einen Betriebsbereich unter den Verschiebungshüben des Steuerkolbenventilelements 50 dar, in dem die Oszillation des Steuerkolbenventilelements 50 kleiner als die in dem ersten Betriebsbereich auftretende wird. Deswegen bildet der Beschränkungsabschnitt 74, wenn das Steuerkolbenventilelement 50 in den ersten Betriebsbereich fällt, den beschränkenden Strömungsdurchtritt 78 aus, in der Strömungsquerschnittsfläche kleiner zu sein, als er auftritt, wenn das Steuerkolbenventilelement 50 in dem zweiten Betriebsbereich verbleibt. Zum Beispiel bildet der Beschränkungsabschnitt 74 in dem Vorhandensein einer großen Oszillation des Steuerkolbenventilelements 50 einen ersten beschränkenden Strömungsdurchtritt 78a in dem ersten Betriebsbereich aus. Ein zweiter beschränkender Strömungsdurchtritt 78b ist mit einer größeren Strömungsquerschnittsfläche als der des ersten beschränkenden Strömungsdurchtritts 78a in dem zweiten Betriebsbereich des Steuerkolbenventilelements 50 ausgebildet, wenn die Oszillation des Steuerkolbenventilelements 50 klein ist.
Noch genauer ist 4 eine unvollständige Querschnittsansicht, die einen Bereich zeigt, in dem die Federölkammer 58 in dem Ventilabschnitt 14 ausgebildet ist, und stellt eine Ansicht dar, die einen Fall zeigt, in dem das Steuerkolbenventilelement 50 den zweiten Betriebsbereich einnimmt. In 1 und 4 haben die gegenüberliegenden inneren Randflächen 48 des Ventilgehäuses 40 eine erste gegenüberliegende innere Randfläche 48a, die in einem Bereich entgegengesetzt der Rückkehrrichtung ausgebildet ist, und eine zweite gegenüberliegende innere Randfläche 48b, die in dem anderen Bereich zu der einen Richtung gerichtet ausgebildet ist, die voranstehend erwähnt wurde, und deren Durchmesser größer als der der ersten gegenüberliegenden inneren Randfläche 48a ist. Die erste gegenüberliegende innere Randfläche 48a und die zweite gegenüberliegende innere Randfläche 48b sind derart ausgebildet, dass zumindest ein Teil der ersten gegenüberliegenden inneren Randfläche 48a zu einer Position gegenüber einer äußeren Umfangsfläche des Beschränkungsrings 76 in einer Richtung rechtwinklig zu der Mittelachse gehört, wenn die Verschiebungsposition des Steuerkolbenventilelements 50 eine Position von Null bis zu einem Bereich weniger als dem Nullpunkt N einnimmt; und wenn die Verschiebungsposition des Steuerkolbenventilelements 50 an dem Nullpunkt N liegt, sogar das Teil der ersten gegenüberliegenden inneren Randfläche 48a nicht zu der Position gegenüber der äußeren Umfangsfläche des Beschränkungsrings 76 in der Richtung rechtwinklig zu der Mittelachse gehört. Mit den in solchen Strukturen ausgebildeten ersten gegenüberliegenden inneren Randfläche 48a und zweiten gegenüberliegenden inneren Randfläche 48b bildet der Beschränkungsabschnitt 74, wenn das Steuerkolbenventilelement 50 den ersten Betriebsbereich annimmt, zwischen dem Beschränkungsring 76 und der ersten gegenüberliegenden inneren Randfläche 48a den ersten beschränkenden Strömungsdurchtritt 78a aus, wie aus 1 ersichtlich ist. Wie außerdem aus 4 ersichtlich ist, bildet der Beschränkungsabschnitt 74, wenn das Steuerkolbenventilelement 50 sich in dem zweiten Betriebsbereich befindet, zwischen dem Beschränkungsring 76 und der zweiten gegenüberliegenden inneren Randfläche 48b den zweiten beschränkenden Strömungsdurchtritt 78b aus. Die Strömungsquerschnittsfläche des zweiten beschränkenden Strömungsdurchtritts 78b ist größer als die des ersten beschränkenden Strömungsdurchtritts 78a. Wie aus 5 ersichtlich ist, weist somit der beschränkende Strömungsdurchtritt 78 in dem ersten Betriebsbereich des Steuerkolbenventilelements 50 eine verringerte Strömungsquerschnittsfläche auf, und darüber hinaus weist der beschränkende Strömungsdurchtritt 78 in dem zweiten Betriebsbereich des Steuerkolbenventilelements 50 an dem Nullpunkt N eine ansteigende Strömungsquerschnittsfläche auf.
Wie voranstehend ausgeführt wurde, weist das Linearsolenoidventil 10 mit der vorliegenden Ausführungsform, das Ventilgehäuse 40 auf, in dem die Dämpfungsölkammer 72 und der Beschränkungsabschnitt 74 bereitgestellt sind. Mit dem Beschränkungsabschnitt 74 ist der beschränkende Strömungsdurchtritt 78 in unterschiedlichen Strömungsquerschnittsflächen ausgebildet, durch die das Arbeitsfluid abhängig von einem Unterschied in der Verschiebungsposition des Steuerkolbenventilelements 50 in die Dämpfungsölkammer 72 hinein oder aus dieser heraus strömt. Dies unterdrückt geschuldet der Dämpfungsölkammer 72 und dem Beschränkungsabschnitt 74 die Oszillation des Steuerkolbenventilelements 50. Zusätzlich wird der Strömungswiderstand (die Strömungsrate) der Dämpfungsölkammer 72 abhängig von der Verschiebungsposition des Steuerkolbenventilelements 50 geändert. Das Steuerkolbenventilelement 50 weist nämlich während der Verschiebungsbewegung des Steuerkolbenventilelements 50 abhängig von der Verschiebungsposition mit einem Anstieg einer eine Oszillation unterdrückenden Wirkung des Steuerkolbenventilelements 50 eine niedrige Erwiderungsfähigkeit auf. Obwohl das Steuerkolbenventilelement 50 eine sich verringernde, eine Oszillation unterdrückende Wirkung auf das Steuerkolbenventilelement 50 aufweist, kann darüber hinaus ein Abfall der Erwiderungsfähigkeit des Steuerkolbenventilelements 50 während einer Verschiebungsbewegung des Steuerkolbenventilelements 50 unterdrückt werden. Folglich wird es abhängig von der Verschiebungsposition des Steuerkolbenventilelements 50 möglich, eine Kompatibilität zwischen der Erwiderungsfähigkeit des Steuerkolbenventilelements 50 während dessen Verschiebungsbewegung und eine unterdrückende Oszillation (Oszillationssicherheit) des Steuerkolbenventilelements 50 aufzuweisen, wenn es einer Wahrscheinlichkeit ausgesetzt ist, in der es anfällig für eine Oszillation des Steuerkolbenventilelements 50 ist, und einer Wahrscheinlichkeit, in der es weniger anfällig für eine Oszillation des Steuerkolbenventilelements 50 ist. Somit verringert dies den Bewegungsbereich des Steuerkolbenventilelements 50 und opfert die Erwiderungsfähigkeit des Steuerkolbenventilelements 50 während dessen Verschiebungsbewegung, damit diese so klein wie möglich ist, während die eine Oszillation unterdrückende Wirkung des Steuerkolbenventilelements 50 abhängig von den Bedürfnissen geeignet sichergestellt wird.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform bildet außerdem der Beschränkungsabschnitt 74 mit dem Steuerkolbenventilelement 50, das die Verschiebungsposition einnimmt, die anfällig für das Erhöhen der Oszillation ist, den beschränkenden Strömungsdurchtritt 78 in einer kleineren Strömungsquerschnittsoberfläche als sie auftritt, wenn es die Verschiebungsposition einnimmt, an der das Steuerkolbenventilelement 50 eine sich verringernde Rate der Oszillation aufweist. Mit einer derartigen Anordnung erhöht der Beschränkungsabschnitt 74, wenn das Steuerkolbenventilelement 50, das in der Verschiebungsposition verblieben ist, in der es wahrscheinlich ist, dass das Steuerkolbenventilelement 50 oszilliert, den Strömungswiderstand (die Strömungsrate) des Arbeitsöls, das zu der Dämpfungsölkammer 72 zugeführt wird. Dies unterdrückt geeignet die Oszillation des Steuerkolbenventilelements 50. Wenn das Steuerkolbenventilelement 50 in der Verschiebungsposition verblieben ist, in der es weniger wahrscheinlich ist, dass das Steuerkolbenventilelement 50 oszilliert, verringert der Beschränkungsabschnitt 74 den Strömungswiderstand (die Strömungsrate) des Arbeitsöls, das zu der Dämpfungskammer 72 zugeführt wird, und unterdrückt dabei ein Abfallen der Erwiderungsfähigkeit während der Verschiebungsbewegung des Steuerkolbenventilelements 50.
Darüber hinaus bildet der Beschränkungsabschnitt 74 mit der vorliegenden Ausführungsform den ersten beschränkenden Strömungsdurchtritt 78a aus, wenn unter den Verschiebungshüben des Steuerkolbenventilelements 50 der Betriebsbereich eingenommen wird, in dem die Oszillation ansteigt. Im Gegensatz bildet der Beschränkungsabschnitt 74 den zweiten beschränkenden Strömungsdurchtritt 78b aus, dessen Strömungsquerschnittsfläche größer als die in dem ersten beschränkenden Strömungsdurchtritt 78a erhaltene ist, wenn des Steuerkolbenventilelement 50 unter den Verschiebungshüben den Betriebsbereich einnimmt, in dem sich die Oszillation verringert. Mit einer derartigen Anordnung erhöht der erste beschränkende Strömungsdurchtritt 78a, der durch den Beschränkungsabschnitt 74 ausgebildet ist, wenn das Steuerkolbenventilelement 50 den Betriebsbereich einnimmt, in dem es anfällig ist zu oszillieren, den Strömungswiderstand (die Strömungsrate) des Arbeitsöls, das der Dämpfungsölkammer 72 zugeführt wird, derart, dass die Oszillation des Steuerkolbenventilelements 50 geeignet unterdrückt wird. Wenn das Steuerkolbenventilelement 50 den anderen Betriebsbereich einnimmt, in dem weniger wahrscheinlich ist, dass es oszilliert, verringert der zweite beschränkende Strömungsdurchtritt 78b, der durch den Beschränkungsabschnitt 74 ausgebildet ist, den Strömungswiderstand (die Strömungsrate) des zu der Dämpfungsölkammer 72 zugeführten Arbeitsöls auf eine Höhe, die niedriger ist als die in dem ersten beschränkenden Strömungsdurchtritt 78a erhaltene. Dies unterdrückt ein Abfallen der Erwiderungsfähigkeit während der Verschiebungsbewegung des Steuerkolbenventilelements 50.
Mit der vorliegenden Ausführungsform weist darüber hinaus die Dämpfungsölkammer 72 den zylindrischen Raum auf, der zwischen dem Steuerkolbenventilelement 50 und der inneren Umfangsfläche 47 des Ventilgehäuses 40 ausgebildet ist. Mit einer derartigen Anordnung entsteht kein Bedarf, dass bestimmte Flächen für die Dämpfungsölkammer 72 bereitgestellt sind, und die Dämpfungsölkammer 72 kann einfach in dem Ventilgehäuse 40 ausgebildet werden.
Mit der vorliegenden Ausführungsform ist nebenbei der Beschränkungsabschnitt 74 aus dem Beschränkungsring 76, der an dem Steuerkolbenventilelement 50 bereitgestellt ist, und einen Durchmesser aufweist, der größer ist als der des Steuerkolbenventilelements 50, und den Abschnitten (gegenüberliegende innere Umfangsoberfläche 48) einschließlich der inneren Umfangsoberfläche 47 des Ventilgehäuses 40 und in dessen radialer Richtung zu dem Beschränkungsring 76 gerichtet, zusammengesetzt. Mit einer derartigen Anordnung kann der Beschränkungsabschnitt 74, der in der Lage ist, das Einströmen und Ausströmen des Arbeitsfluids zu und von der Dämpfungsölkammer 72 zu unterdrücken, einfach in dem Ventilgehäuse 40 ausgebildet werden. Es kann nämlich einfach der beschränkende Strömungsdurchtritt 78, der verfügbar ist, um das Arbeitsfluid durchtreten zu lassen, damit es in die Dämpfungsölkammer 72 einströmt oder ausströmt, in dem Ventilgehäuse 40 ausgebildet werden.
Mit der vorliegenden Ausführungsform sind zusätzlich die Dämpfungsölkammer 72 und der Beschränkungsabschnitt 74, nämlich der Dämpfungsabschnitt 70 in der Federölkammer 58 ausgebildet, in der die Rückstellfeder 54 angeordnet ist. Mit einer derartigen Anordnung entsteht kein Bedarf, dass bestimmte Bereiche in dem Dämpfungsabschnitt 70 bereitgestellt sind, und der Dämpfungsabschnitt 70 kann einfach in dem Ventilgehäuse 40 ausgebildet werden.
Mit der vorliegenden Ausführungsform hat das Ventilgehäuse 40 außerdem den Zufuhranschluss 42, durch den das Arbeitsfluid zugeführt wird; den Entleerungsanschluss 46, durch den das Arbeitsfluid entleert wird; und den Steueranschluss 44, durch den das Arbeitsfluid aus- und einströmt. Somit stellt das Steuerkolbenventilelement 50 eine Strömungsverbindung zwischen dem Entleerungsanschluss 46 und dem Steueranschluss 44 in dem ersten Betriebsbereich zwischen dem neutralen Punkt des Verschiebungshubs des Steuerkolbenventilelements 50 und endend an dem Anschlussende (Ursprungsposition) des Verschiebungshubs bereit, während es eine Strömungsverbindung zwischen dem Zufuhranschluss 42 und dem Steueranschluss 44 in dem zweiten Betriebsbereich zwischen dem neutralen Punkt des Verschiebungshubs des Steuerkolbenventilelements 50 und endend an dem anderen Anschlussende (der maximalen Verschiebungsposition) des Verschiebungshubs bereitstellt. Mit dem Steuerkolbenventilelement 50 in dem ersten Betriebsbereich platziert, ermöglicht der Beschränkungsabschnitt 74, dass der beschränkende Strömungsdurchtritt 78 die kleinere Strömungsquerschnittsfläche aufweist als sie in dem zweiten Betriebsbereich erscheint. Mit einer derartigen Anordnung verursacht der Beschränkungsabschnitt 74, dass der Strömungswiderstand (die Strömungsrate) des zu der Dämpfungsölkammer 72 eingelassenen Arbeitsöls derart steigt, dass die Oszillation des Steuerkolbenventilelements 50 geeignet unterdrückt wird, wenn das Steuerkolbenventilelement 50 zum Beispiel den ersten Betriebsbereich annimmt, der anfällig ist, das Auftreten der Oszillation zu verursachen. Wenn das Steuerkolbenventilelement 50 zum Beispiel den zweiten Betriebsbereich annimmt, der weniger anfällig ist, das Auftreten der Oszillation zu verursachen, verursacht der Beschränkungsabschnitt 74, dass der Strömungswiderstand (die Strömungsrate) des zu der Dämpfungsölkammer 72 zugeführten Arbeitsöls sinkt, und unterdrückt dabei ein Abfallen der Erwiderungsfähigkeit des Steuerkolbenventilelements 50 während dessen Verschiebungsbewegung.
Mit der vorliegenden Ausführungsform hat darüber hinaus die Dämpfungsölkammer 72 einen zylindrischen Raum, der zwischen dem axialen Endabschnitt (dritte Anschlussfläche 64) des Steuerkolbenventilelements 50, das in der Federölkammer 58 und dem Ventilgehäuse 40 angeordnet ist, ausgebildet ist; und der Beschränkungsabschnitt 74 ist aus dem Beschränkungsring 76, dessen Durchmesser größer als der der dritten Anschlussfläche 64 ist, und der gegenüberliegenden inneren Umfangsoberfläche 48 zusammengesetzt, die die inneren Umfangsoberflächen 47 des Ventilgehäuses 40 ausbildet und in dessen radialer Richtung zu dem Beschränkungsring 76 gerichtet sind. Dies ermöglicht es, dass das Linearsolenoidventil 10 keinen Bedarf hat, vorbestimmte Bereiche für die Dämpfungsölkammer 72 vorzubereiten, und der Beschränkungsabschnitt 74 kann einfach in der Federölkammer 58 ausgebildet werden.
Mit der vorliegenden Ausführungsform hat darüber hinaus die Dämpfungsölkammer 72 einen zylindrischen Raum, der in der Federölkammer 58 zwischen einem axialen Endabschnitt (dritte Anschlussfläche 64) des Steuerkolbenventilelements 50 und der inneren Umfangsoberfläche 47 des Ventilgehäuses 40 ausgebildet ist. Die innere Umfangsoberfläche 47 ist in einer Größe ausgebildet, die einen größeren Durchmesser aufweist als die gleitende innere Umfangsoberfläche 49 des Ventilgehäuses 40 in gleitendem Eingriff mit den entsprechenden Anschlussflächen 60, 62 und 64 des Steuerkolbenventilelements 50 während dessen Verschiebungsbewegung. Mit einer derartigen Anordnung ist ein zylindrischer Raum geeignet ausgebildet, um als die Dämpfungsölkammer 72 zwischen der inneren Umfangsoberfläche 47 und der dritten Anschlussfläche 64 um ein Ausmaß zu dienen, um das die innere Umfangsoberfläche 47 im Durchmesser größer als die gleitende innere Umfangsfläche 49 ist.
Mit der vorliegenden Ausführungsform bildet nebenbei der Beschränkungsabschnitt 74 den ersten beschränkenden Strömungsdurchtritt 78a zwischen dem Beschränkungsring 76 und der ersten gegenüberliegenden inneren Umfangsoberfläche 48a der gegenüberliegenden inneren Umfangsoberfläche 48 aus, wenn das Steuerkolbenventilelement 50 den ersten Betriebsbereich einnimmt. Der Beschränkungsabschnitt 74 bildet den zweiten beschränkenden Strömungsdurchtritt 78b zwischen dem Beschränkungsring 76 und der zweiten gegenüberliegenden inneren Umfangsoberfläche 48b der gegenüberliegenden inneren Umfangsoberfläche 48 aus, die einen größeren Durchmesser als die erste gegenüberliegende innere Umfangsoberfläche 48a aufweist, wenn das Steuerkolbenventilelement 50 den zweiten Betriebsbereich einnimmt, wo die Strömungsquerschnittsfläche des zweiten beschränkenden Strömungsdurchtritts 78b größer als die des ersten beschränkenden Strömungsdurchtritts 78a ist. Wenn mit einer derartigen Anordnung das Steuerkolbenventilelement 50 sich zum Beispiel in dem ersten Betriebsbereich befindet, der anfällig ist, das Auftreten der Oszillation zu erzeugen, verursacht der erste beschränkende Strömungsdurchtritt 78a, der in dem Beschränkungsabschnitt 74 ausgebildet ist, dass der Ölwiderstand (die Strömungsrate) des Arbeitsfluids, das zu der Dämpfungsölkammer 72 eingelassen wird, sich erhöht, wenn die Oszillation des Steuerkolbenventilelements 50 geeignet reduziert wird. Wenn sich das Steuerkolbenventilelement 50 im Gegensatz zum Beispiel in dem zweiten Betriebsbereich befindet, der weniger anfällig ist, das Auftreten der Oszillation zu verursachen, verursacht der zweite beschränkende Strömungsdurchtritt 78b, der in dem Beschränkungsabschnitt 74 ausgebildet ist, dass der Ölwiderstand (die Strömungsrate) des Arbeitsfluids, das zu der Dämpfungsölkammer 72 eingelassen wird, sinkt, und somit wird ein Abfall der Erwiderungsfähigkeit während der Verschiebungsbewegung des Steuerkolbenventilelements 50 unterdrückt. Zusätzlich sind der erste beschränkende Strömungsdurchtritt 78a und der zweite beschränkende Strömungsdurchtritt 78b einfach mit der ersten gegenüberliegenden inneren Umfangsoberfläche 48a und der zweiten gegenüberliegenden inneren Umfangsoberfläche 48b innerhalb der Federölkammer 58 definiert.
Während die vorliegende Erfindung voranstehend im Detail mit Bezug auf die Ausführungsform beschrieben wurde, die in den begleitenden Zeichnungen gezeigt ist, kann die vorliegende Erfindung in anderen Betriebsarten angewendet werden.
Die voranstehend beschriebene Ausführungsform wurde derart angeordnet, dass zum Beispiel die Oszillation des Steuerkolbenventilelements 50 steigt, wenn der Steueranschluss 44 den in das Ventil einströmenden Fluss aufweist, und wenn der Steueranschluss 44 den aus dem Ventil ausströmenden Fluss aufweist, wird die Oszillation des Steuerkolbenventilelements 50 niedriger als die, die auftritt, wenn es in dem in das Ventil einströmenden Fluss platziert ist. Jedoch kann eine solche Anordnung in einer umgekehrten Betriebsart vorstellbar geändert werden. Für einen derartigen Fall kann die gegenüberliegende innere Umfangsoberfläche 48 des Ventilgehäuses 40 angeordnet sein, zum Beispiel die erste gegenüberliegende innere Umfangsoberfläche 48a zu haben, die in einem Bereich ausgebildet ist, der zu der einen voranstehend erwähnten Richtung entgegengesetzt ist, und die zweite gegenüberliegende innere Umfangsoberfläche 48b, die in einem anderen Bereich ausgebildet ist, der zu der Rückkehrrichtung entgegengesetzt ist, mit einem Durchmesser, der größer ist als der der ersten gegenüberliegenden inneren Umfangsoberfläche 48a. In einem derartigen Fall sind darüber hinaus die erste gegenüberliegende innere Umfangsoberfläche 48a und die zweite gegenüberliegende innere Umfangsoberfläche 48b ausgebildet, um die Strömungsquerschnittsfläche des beschränkenden Strömungsdurchtritts 78 mit einer Grenze an zum Beispiel dem Nullpunkt zu variieren.
Mit der voranstehend beschriebenen Ausführungsform ist außerdem der Dämpfungsabschnitt 70 innerhalb der Federölkammer 58 ausgebildet, dieser kann aber in einem anderen Bereich des Linearsolenoidventils 10 bereitgestellt sein. Zum Beispiel kann der Dämpfungsabschnitt 70 in einem Raum innerhalb des Kernelements 20 ausgebildet sein, in dem der Schaft 26 und das Steuerkolbenventilelement 50 miteinander in anliegender Berührung gehalten werden.
Mit der voranstehend beschriebenen Ausführungsform ist darüber hinaus die Verschiebungsgröße X des Steuerkolbenventilelements 50 angeordnet, in Proportion zu dem Antriebsstrom I zu variieren, der auf das Linearsolenoid 18 aufgebracht wird, wie aus 3A ersichtlich ist, kann aber angeordnet sein, in Proportion zu dem Antriebsstrom I nicht zu variieren, sogar obwohl die Strömungsrate Q des durch den Steueranschluss 44 strömenden Arbeitsöls in einem Muster variiert, mit der gleichen Tendenz, sich allmählich zu erhöhen, wie aus 3B ersichtlich ist. Dies ergibt sich aus Einflüssen wie zum Beispiel hydrodynamischen Kräften des Arbeitsöls, das durch die verschiedenen Anschlüsse 42, 44 und 46 und entsprechenden Öldurchtritten 66 und 68 durchtritt. Geänderte Formen der verschiedenen Anschlüsse 42, 44 und 46 und die entsprechenden Öldurchtritte 66 und 68 an Eckabschnitten davon usw. machen es möglich, zu erlauben, dass der Antriebsstrom I und die Strömungsrate Q ein Verhältnisdiagramm aufweisen, das in einem linearen Muster variiert, wie aus 3A ersichtlich ist.
Darüber hinaus weist der Montageabschnitt 65 des Steuerkolbenventilelements 50, an den der Beschränkungsring 76 gepasst ist, den Durchmesser auf, der kleiner ist als der der dritten Anschlussfläche 64, aber es entsteht kein Bedarf notwendigerweise einen kleinen Durchmesser aufzuweisen, und alternativ kann der Montageabschnitt 65 den gleichen Durchmesser wie zum Beispiel die dritte Anschlussfläche 64 aufweisen, oder kann einen großen Durchmesser aufweisen. Es können nämlich verschiedene Betriebsarten eingesetzt werden, solange der Beschränkungsring 76 gepasst ist. Außerdem kann das Steuerkolbenventilelement 50 mit dem Beschränkungsring 76 als einem Bauteil bereitgestellt sein.
Nebenbei kann das gesamte oder ein Teil des Steuerkolbenventilelements 50 aus Metall wie zum Beispiel einer Kupferlegierung oder Ähnlichem oder aus einem ferromagnetischen Körper hergestellt sein. Zusätzlich kann das gesamte oder ein Teil des Ventilgehäuses 40 aus einem Metall wie zum Beispiel einer Kupferlegierung oder Ähnlichem hergestellt sein, oder kann aus einem ferromagnetischen Körper hergestellt sein. Hier bedeutet „ferromagnetischer Körper” zum Beispiel Eisen (reines Eisen), Nickel, Kobalt und eine Legierung oder Oxide, die diese Elemente enthalten.
Mit der voranstehend beschriebenen vorliegenden Ausführungsform weist außerdem der Deckelkörper 52 die Seite der Rückkehrrichtung auf, die in einer zylindrischen Form mit einem Innendruchmesser vorspringt, der größer ist als ein Außendurchmesser der Rückstellfeder 54, um die Rückstellfeder 54 zu umgeben, aber es entsteht keine Notwendigkeit, dass eine solche Form vorspringt.
Mit der vorliegenden Ausführungsform, die voranstehend beschrieben wurde, wurde außerdem die vorliegende Erfindung mit Bezug auf das Linearsolenoidventil 10 für das Fahrzeug mit der Aufgabe, eine Strömungssteuerung des Arbeitsöls in einem beispielhaften Fall durchzuführen beschrieben. Jedoch kann die vorliegende Erfindung nicht an einer hydraulischen Ausstattung angewendet werden, sondern sogar an ein Linarsolenoidventil von zum Beispiel einer pneumatischen Ausstattung. Die vorliegende Erfindung kann nämlich eine solche Anwendung bereitgestellt aufweisen, dass das Linearsolenoidventil ein Steuerkolbenventilelement hat, das in ein Ventilgehäuse gepasst ist, das sich in einer Achse hin- und herbewegend bewegen kann, und die Form eines Strömungssteuerungsventils der linearen Art einnimmt, das angeordnet ist, die Strömungsrate eines Arbeitsfluids (wie zum Beispiel eines Gases, einer Flüssigkeit) abhängig von der Verschiebungsposition des Steuerkolbenventilelements zu steuern. Darüber hinaus ist die vorliegende Erfindung nicht auf das Ventil in Verwendung nur für das Fahrzeug begrenzt.
Während die beschriebene Erfindung nur als darstellend für die Ausführungsform berücksichtigt werden soll, kann die vorliegende Erfindung auf verschiedenen Abänderungen und Verbesserungen ausgehend von dem Wissen der Fachleute ausgeführt sein.
Bezugszeichenliste

10: Linearsolenoidventil (Strömungssteuerungsventil, elektromagnetisches Ventil)
18: Linearsolenoid
40: Ventilgehäuse
42: Zufuhranschluss
44: Steueranschluss
46: Entleerungsanschluss
47: innere Umfangsoberfläche
48: gegenüberliegende innere Umfangsoberfläche (gegenüberliegender Abschnitt)
48a: erste gegenüberliegende innere Umfangsoberfläche
48b: zweite gegenüberliegende innere Umfangsoberfläche
49: gleitende innere Umfangsoberfläche
50: Steuerkolbenventilelement
54: Rückstellfeder
58: Federölkammer (Federkammer)
60: erste Anschlussfläche
62: zweite Anschlussfläche
64: dritte Anschlussfläche (Schaftendabschnitt)
72: Dämpfungsölkammer (Dämpfungskammer)
74: Beschränkungsabschnitt
76: Beschränkungsring
78: Beschränkende Strömungsdurchtritt
78a: erster beschränkender Strömungsdurchtritt
78b: zweiter beschränkender Strömungsdurchtritt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 5-164223 [0003]
JP 61-228176 [0003]
JP 61-99771 [0003]
JP 61-182474 [0003]

Claims

Strömungssteuerungsventil der linearen Art mit einem Steuerkolbenventilelement, das für eine Fähigkeit sich entlang einer Achse hin- und her zu bewegen in ein Ventilgehäuse eingepasst ist, um eine Strömungsrate eines Arbeitsfluids abhängig von einer Verschiebungsposition des Steuerkolbenventilelements zu steuern; wobei das Steuerkolbenventilelement eine Dämpfungskammer hat, die im Volumen abhängig von einer Verschiebungsbewegung des Steuerkolbenventilelements variabel ist, und einen Beschränkungsabschnitt, um ein Einströmen und Ausströmen des Arbeitsfluids in die oder aus der Dämpfungskammer in dem Ventilgehäuse zu steuern; und der Beschränkungsabschnitt einen beschränkenden Strömungsdurchtritt in unterschiedlichen Strömungsquerschnittsflächen ausbildet, durch die das Arbeitsfluid abhängig von einem Unterschied in der Verschiebungsposition des Steuerkolbenventilelements in die Dämpfungskammer hinein oder aus dieser herausströmt.
Strömungssteuerungsventil gemäß Anspruch 1, wobei, wenn das Steuerkolbenventilelement eine Verschiebungsposition einnimmt, in der das Steuerkolbenventilelement mit einer großen Amplitude oszilliert, der Beschränkungsabschnitt dem beschränkenden Strömungsdurchtritt erlaubt, eine kleinere Strömungsquerschnittsfläche aufzuweisen, als die, die auftritt, wenn es die Verschiebungsposition in einer Oszillation mit einer kleinen Amplitude einnimmt.
Strömungssteuerungsventil gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei: der Beschränkungsabschnitt ausbildet: einen ersten beschränkenden Strömungsdurchtritt während eines Betriebsbereichs unter den Verschiebungshüben des Steuerkolbenventilelements, in dem eine Amplitude der Oszillation des Steuerkolbenventilelements groß wird; und einen zweiten beschränkenden Strömungsdurchtritt während eines Betriebsbereichs unter den Verschiebungshüben des Steuerkolbenventilelements, in dem die Amplitude der Oszillation des Steuerkolbenventilelements klein wird, wobei eine Strömungsquerschnittsfläche des zweiten beschränkenden Strömungsdurchtritts kleiner als die des ersten beschränkenden Strömungsdurchtritts ist.
Strömungssteuerungsventil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei: die Dämpfungskammer in einem zylindrischen Raum bereitgestellt ist, der zwischen dem Steuerkolbenventilelement und einer inneren Umfangsoberfläche des Ventilgehäuses ausgebildet ist.
Steuerkolbenventil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei: der Beschränkungsabschnitt einen Beschränkungsring umfasst, der an dem Steuerkolbenventilelement bereitgestellt ist, und einen Durchmesser aufweist, der größer als der des Steuerkolbenventilelements ist, und einen Abschnitt der inneren Umfangsoberfläche des Ventilgehäuses in einem Bereich, der dem Beschränkungsring in einer radialen Richtung entgegengesetzt platziert ist.
Strömungssteuerungsventil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einem elektromagnetischen Ventil mit einem Linearsolenoid, das das Steuerkolbenventilelement in eine Richtung entlang der einen Achse in Erwiderung auf eine Tätigkeit einer elektromagnetischen Kraft treibt, und einer Rückstellfeder, die das Steuerkolbenventilelement in eine Rückkehrrichtung gegenüber der einen Richtung drängt.
Strömungssteuerungsventil gemäß Anspruch 6, wobei die Dämpfungskammer und der Beschränkungsabschnitt in einer Federkammer ausgebildet sind, in der die Rückstellfeder angeordnet ist.
Strömungssteuerungsventil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei: das Ventilgehäuse hat: einen Zufuhranschluss, durch den das Arbeitsfluid zugeführt wird; einen Entleerungsanschluss, durch den das Arbeitsfluid entleert wird; und einen Steueranschluss, durch den das Arbeitsfluid hinausgeht und einströmt; wobei das Steuerkolbenventilelement verursacht, dass der Entleerungsanschluss und der Steueranschluss miteinander während eines ersten Betriebsbereichs zwischen einem neutralen Punkt der Verschiebungshübe und einem Ende der Verschiebungshübe in Verbindung sind; das Steuerkolbenventilelement verursacht, dass der Zufuhranschluss und der Steueranschluss miteinander während eines zweiten Betriebsbereichs zwischen dem neutralen Punkt und dem anderen Ende der Verschiebungshübe in Verbindung sind; und wobei, wenn das Steuerkolbenventilelement sich in dem ersten Betriebsbereich befindet, der Beschränkungsabschnitt dem beschränkenden Strömungsdurchtritt erlaubt, eine Strömungsquerschnittsfläche aufzuweisen, die kleiner ist, als die die auftritt, wenn das Steuerkolbenventilelement sich in dem zweiten Betriebsbereich befindet.
Strömungssteuerungsventil gemäß Anspruch 8 mit einem elektromagnetischen Ventil mit einem Linearsolenoid, der das Steuerkolbenventilelement in eine Richtung entlang der einen Achse in Erwiderung auf eine Tätigkeit einer elektromagnetischen Kraft treibt, und einer Rückstellfeder, die das Steuerkolbenventilelement in eine Rückkehrrichtung entgegengesetzt der einen Richtung drängt; wobei die Dämpfungskammer und der Beschränkungsabschnitt in einer Federkammer ausgebildet sind, in der die Rückstellfeder angeordnet ist; die Dämpfungskammer in einem zylindrischen Raum bereitgestellt ist, der zwischen einem axialen Endabschnitt des Steuerkolbenventilelements, das in der Federkammer angeordnet ist, und dem Ventilgehäuse ausgebildet ist; und der Beschränkungsabschnitt einen Beschränkungsring umfasst, der einen größeren Durchmesser aufweist als der axiale Endabschnitt des Steuerkolbenventilelements, und eine gegenüberliegende innere Umfangsoberfläche der inneren Umfangsoberfläche des Ventilgehäuses, die in einer radialen Richtung dem Beschränkungsring entgegengesetzt platziert sind.
Strömungssteuerungsventil gemäß Anspruch 9, wobei die Dämpfungskammer in einem zylindrischen Raum bereitgestellt ist, der in der Federkammer zwischen dem axialen Endabschnitt des Steuerkolbenventilelements und der inneren Umfangsoberfläche des Ventilgehäuses ausgebildet ist, und wobei die innere Umfangsoberfläche einen Durchmesser aufweist, der größer ist als eine gleitende innere Umfangsoberfläche des Ventilgehäuses, die während der Verschiebungsbewegung des Steuerkolbenventilelements in gleitendem Eingriff mit einer Anschlussfläche des Steuerkolbenventilelements gehalten ist.
Strömungssteuerungsventil gemäß Anspruch 9 oder 10, wobei: wenn das Steuerkolbenventilelement sich in dem ersten Betriebsbereich befindet, der Beschränkungsabschnitt einen ersten beschränkenden Strömungsdurchtritt zwischen dem Beschränkungsring und einer ersten gegenüberliegenden inneren Umfangsoberfläche der gegenüberliegenden inneren Umfangsoberfläche ausbildet; und wenn das Steuerkolbenventilelement sich in dem zweiten Betriebsbereich befindet, der Beschränkungsabschnitt zwischen dem Beschränkungsring und einer zweiten gegenüberliegenden inneren Umfangsoberfläche der gegenüberliegenden inneren Umfangsoberfläche, die den Durchmesser aufweist, der größer ist als der der ersten gegenüberliegenden inneren Umfangsoberfläche einen zweiten beschränkenden Strömungsdurchtritt ausbildet, der eine Strömungsquerschnittsfläche aufweist, die größer ist als die des ersten beschränkenden Strömungsdurchtritts.