DE112009005460T5

DE112009005460T5 - Elektromagnetisches linearventil

Info

Publication number: DE112009005460T5
Application number: DE112009005460T
Authority: DE
Inventors: Kei Sato; Masaki Nanahara
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-12-21
Filing date: 2009-12-21
Publication date: 2012-10-25
Anticipated expiration: 2029-12-22
Also published as: WO2011077506A1; DE112009005460B4; JP5158270B2; US8939430B2; CN102326016B; JPWO2011077506A1; US20120001109A1; CN102326016A

Abstract

Ein elektromagnetisches Linearventil 80 umfasst: (a) einen stufenförmigen Kolben 122 und (b) ein Gehäuse 120. Der stufenförmige Kolben 122 besitzt einen Endabschnitt, der als Ventilkörper dient, und umfasst einen Abschnitt 150 mit großem Außendurchmesser und einen Abschnitt 152 mit kleinem Außendurchmesser, um so eine Stufenform zu besitzen. Der Abschnitt 150 mit großem Außendurchmesser besitzt eine ferromagnetische Charakteristik und umfasst einen Endabschnitt, der durch einen weiteren Endabschnitt des Kolbens 122 gebildet ist, der dem oben beschriebenen Endabschnitt des Kolbens 122 gegenüberliegt. Der Abschnitt 152 mit kleinem Außendurchmesser besitzt eine ferromagnetische Charakteristik und ist einteilig mit dem Abschnitt 150 mit großem Außendurchmesser verbunden. Das Gehäuse 120 umfasst einen Abschnitt 128 mit großem Innendurchmesser, der eine ferromagnetische Charakteristik besitzt und in dem der Abschnitt 150 mit großem Außendurchmesser mit einem Spalt eingeführt ist. Der Abschnitt 152 mit kleinem Außendurchmesser ist in den Abschnitt 140 mit kleinem Innendurchmesser mit einem Spalt eingeführt. Der Abschnitt 140 mit kleinem Innendurchmesser ist einteilig mit dem Abschnitt 128 mit großem Innendurchmesser verbunden. Der Spalt zwischen dem Abschnitt 140 mit kleinem Innendurchmesser und dem Abschnitt 152 mit kleinem Außendurchmesser ist kleiner als der Spalt zwischen dem Abschnitt 150 mit kleinem Außendurchmesser und dem Abschnitt 152 mit großem Außendurchmesser. Aufgrund dieser Konstruktion ist es möglich, die zwischen dem Kolben und der inneren Wandoberfläche des Gehäuses erzeugte Reibungskraft zu verringern und eine Eigenschwingung des Kolbens durch Erzeugung einer elektromotorischen Kraft basierend auf der elektromagnetischen Induktion, die durch einen den Kolben durchsetzenden magnetischen Fluss erzeugt wird, zu verringern.

Description

TECHNISCHER HINTERGRUND
Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Linearventil, das ein Gehäuse und einen Kolben, der linear bewegbar in dem Gehäuse angeordnet ist, umfasst, und das durch Bewegung des Kolbens geöffnet und geschlossen werden kann.
STAND DER TECHNIK
Ein elektromagnetisches Linearventil umfasst einen Kolben und ein Gehäuse. Der Kolben umfasst einen Endabschnitt, der als Ventilkörper dient, der auf einem in dem Gehäuse vorgesehenen Ventilsitz in Anlage gelangen kann. In einem Zustand, in dem der Ventilkörper auf dem Ventilsitz aufsitzt, wird verhindert, dass ein Arbeitsfluid in eine Richtung weg von einem Arbeitsfluidkanal einer Hochdruckseite in Richtung eines Arbeitsfluidkanals einer Niedrigdruckseite verhindert. In einem Zustand, in dem der Ventilkörper von dem Ventilsitz getrennt ist, ist das Fließen des Arbeitsfluids in der Richtung weg von dem Arbeitsfluidkanal der Hochdruckseite in Richtung des Arbeitsfluidkanals der Niedrigdruckseite ermöglicht. Das elektromagnetische Linearventil umfasst ferner einen elastischen Körper und eine Spule. Der elastische Körper ist so ausgelegt, dass er den Kolben entweder in eine Annäherungsrichtung, die bewirkt, dass der Ventilkörper in Richtung des Ventilsitzes gedrängt wird, oder eine Trennungsrichtung, die bewirkt, dass der Ventilkörper von dem Ventilsitz weg gezwungen wird, zu drängen. Die Spule erzeugt ein Magnetfeld, um zu bewirken, dass der Kolben in die andere Richtung von der Annäherungsrichtung und der Trennungsrichtung bewegt wird. Durch Regelung eines Betrages des elektrischen Stromes, der der Spule zugeführt wird, ist es möglich, eine Differenz zwischen einem Druck (nachfolgend dort, wo es angemessen ist, als ”hochdruckseitiger Arbeitsfluiddruck” bezeichnet) des Arbeitsfluids in dem Arbeitsfluidkanal der Hochdruckseite und einem Druck (nachfolgend dort, wo es angemessen ist, als ”niederdruckseitiger Arbeitsfluiddruck” bezeichnet) des Arbeitsfluids in dem Arbeitsfluidkanal der Niedrigdruckseite kontrolliert zu ändern. Die unten aufgeführte Patentliteratur offenbart ein Hydraulikbremssystem, das das elektromagnetische Linearventil verwendet, das wie oben beschrieben aufgebaut ist. In diesem Bremssystem wird der Druck des Arbeitsfluids zum Aktivieren einer Bremsvorrichtung durch Ansteuern des elektromagnetischen Linearventils geregelt.
[Patentliteratur 1] JP-2008-39157A
OFFENABRUNG DER ERFINDUNG
(A) Gliederung oder Grundzüge der Erfindung
In dem wie oben beschrieben aufgebauten elektromagnetischen Linearventil besteht die Gefahr, dass beim Öffnen und Schließen des Ventils Eigenschwingungen auftreten, da der Kolben durch den elastischen Körper in dem Gehäuse gestützt wird. Als Verfahren zur Verringerung der Eigenschwingungen des Kolbens gibt es eine Technik wie sie in der oben genannten Patentliteratur 1 offenbart ist, um eine zwischen dem Kolben und einer inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses erzeugten Reibungskraft zu erhöhen. Es könnte möglich sein, die Eigenschwingungen zu verringern, indem die zwischen dem Kolben und dem Gehäuse erzeugte Reibungskraft erhöht wird. Jedoch wird die Kraft, die auf den Kolben wirkt, wenn die Druckdifferenz zwischen dem hochdruckseitigen Arbeitsfluid und dem niedrigdruckseitigen Arbeitsfluid geregelt werden soll, geregelt, indem die Betrag des der Spule zugeführten Stroms geregelt wird. Daher besteht, wenn die Reibungskraft zwischen dem Kolben und dem Gehäuse erhöht ist, dahingehend eine Gefahr, dass die Druckdifferenz zwischen dem hochdruckseitigen Arbeitsfluiddruck und dem niedrigdruckseitigen Arbeitsfluiddruck gar nicht in geeigneter Weise geregelt werden könnte. Die vorliegende Erfindung ist vor dem Hintergrund des oben diskutierten Standes der Technik gemacht worden, und es ist ein Ziel der Erfindung, ein elektromagnetisches Linearventil bereitzustellen, das dazu geeignet ist, Eigenschwingungen des Kolbens zu verringern, ohne zu bewirken, dass eine große Reibungskraft zwischen dem Kolben und der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses erzeugt wird.
Um dieses Ziel zu erreichen, umfasst ein elektromagnetisches Linearventil gemäß dieser Erfindung: (a) einen Kolben mit einem Endabschnitt, der als Ventilkörper dient, und einem Abschnitt mit großem Außendurchmesser und einem Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser, so dass er eine Stufenform aufweist, wobei der Abschnitt mit großem Durchmesser aus einem ferromagnetischen Material hergestellt ist und einen Endabschnitt besitzt, der durch einen weiteren Endabschnitt des Kolbens gebildet ist, der dem oben beschriebenen Endabschnitt des Kolbens gegenüberliegt, wobei der Abschnitt mit kleinem Durchmesser aus einem ferromagnetischen Material hergestellt und einteilig mit dem Abschnitt mit großem Durchmesser verbunden ist; und (b) ein Gehäuse, das einen Abschnitt mit großem Innendurchmesser, der aus einem ferromagnetischen Material hergestellt ist und in dem der Abschnitt mit großem Außendurchmesser mit einem Spalt, der zwischen dem Abschnitt mit großem Innendurchmesser und dem Abschnitt mit großem Außendurchmesser definiert ist, eingeführt ist, und einen Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser, der aus einem ferromagnetischen Material hergestellt ist und in dem der Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser mit einem Spalt, der zwischen dem Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser und dem Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser definiert ist, eingeführt ist, umfasst, wobei der Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser einteilig mit dem Abschnitt mit großem Innendurchmesser verbunden ist, wobei der Spalt zwischen dem Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser und der Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser kleiner ist als der Spalt zwischen dem Abschnitt mit großem Innendurchmesser und dem Abschnitt mit großem Außendurchmesser.
Um diese Ziel zu erreichen, umfasst ein weiteres elektromagnetisches Linearventil gemäß dieser Erfindung einen Kolben mit einem Endabschnitt, der als Ventilkörper dient, und mit zwei Flussleitabschnitten, die in der axialen Richtung einteilig miteinander verbunden sind, so dass bewirkt wird, dass ein magnetischer Fluss in der axialen Richtung fließt, wenn durch eine Spule ein Magnetfeld gebildet ist, wobei einer von den zwei Flussleitabschnitten ein erster Flussleitabschnitt ist, der einen Endabschnitt umfasst, der durch einen weiteren Endabschnitt des Kolbens gebildet ist, der dem oben beschriebenen Endabschnitt des Kolbens gegenüberliegt, während der weitere der zwei Flussleitabschnitte ein zweiter Flussleitabschnitt ist, der auf einer Seite des Endabschnitts des Kolbens angeordnet ist, so dass bewirkt werden kann, dass der Betrag des magnetische Flusses, der in dem ersten Flussdurchlassabschnitt fließt, größer als der des Flusses ist, der in dem zweiten Flussleitabschnitt fließt, wobei das elektromagnetische Linearventil so aufgebaut ist, dass sich, wenn sich der Kolben in dem Gehäuse bewegt, der zweite Flussleitabschnitt und das Gehäuse in Gleitkontakt miteinander befinden, während der erste Flussleitabschnitt und das Gehäuse durch einen Spalt voneinander beabstandet sind, der zwischen ihnen definiert ist, ohne dass sich dabei der erste Flussleitabschnitt und das Gehäuse in Gleitkontakt miteinander befinden, wobei das elektromagnetische Linearventil so aufgebaut ist, dass, wenn der magnetische Fluss durch den ersten und zweiten Flussleitabschnitt fließt, es bewirkt wird, dass ein Teil des magnetischen Flusses, der als Folge einer magnetischen Sättigung des zweiten Flussleitabschnitts nicht zu dem zweiten Flussleitabschnitt fließen kann, zwischen dem ersten Flussleitabschnitt und dem Gehäuse über den dazwischen definierte Spalt fließt, während es bewirkt wird, dass ein Teil des magnetischen Flusses, der zu dem zweiten Flussleitabschnitt fließen kann, zwischen dem zweiten Flussleitabschnitt und dem Gehäuse fließt.
In einem ersteren der elektromagnetischen Linearventile gemäß der Erfindung findet, wenn bei der Bildung des Magnetfeldes der magnetische Fluss in dem Kolben fließt, eine magnetische Sättigung in dem Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser des Kolbens statt, da sich eine Querschnittsfläche des Kolbens an einer Grenze zwischen dem Abschnitt mit großem Außendurchmesser und dem Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser abrupt ändert. In diesem Fall ist der magnetische Fluss, der in dem Kolben fließt, in einen Teil, der zu dem Abschnitt mit großem Außendurchmesser fließt, und einen Teil, der zu dem Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser fließt, unterteilt. Ferner sind, wenn sich der Kolben bewegt, der Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser und der Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser während der Bewegung des Kolbens in Kontakt miteinander, während der Abschnitt mit großem Außendurchmesser und der Abschnitt mit großem Innendurchmesser nicht in Kontakt miteinander sind, und zwar aufgrund einer Beziehung zwischen einem zwischen dem Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser und dem Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser definierten Spalt und einem zwischen dem Abschnitt mit großem Außendurchmesser und dem Abschnitt mit großem Innendurchmesser definierten Spalt. Daher ist ein Betrag des Teils des magnetischen Flusses, der zu Kontaktabschnitten fließt, bei denen der Kolben und die innere Umfangsoberfläche des Gehäuses in Kontakt miteinander sind, kleiner als ein Betrag des gesamten magnetischen Flusses, der in dem Kolben fließt.
Ferner findet in einem letzteren der elektromagnetischen Linearventile gemäß der Erfindung, wenn bei der Bildung des Magnetfeldes der magnetische Fluss in dem Kolben fließt, eine magnetische Sättigung in dem zweiten Flussleitabschnitt des Kolbens statt, da es durch den zweiten Flussleitabschnitt des Kolbens ermöglicht ist, dass der Betrag des magnetischen Flusses, der in ihm fließt, kleiner ist als der des magnetischen Flusses, der in dem ersten Flussleitabschnitt des Kolbens fließt. In diesem Fall ist der magnetische Fluss, der in dem Kolben fließt, in einen Teil, der zu dem ersten Flussleitabschnitt fließt, und einen Teil, der zu dem zweiten Flussleitabschnitt fließt, unterteilt. Ferner sind, wenn sich der Kolben bewegt, der zweite Flussleitabschnitt und die innere Umfangsoberfläche des Gehäuses in Kontakt miteinander, während der erste Flussleitabschnitt und die innere Umfangsoberfläche des Gehäuses nicht in Kontakt miteinander sind. Daher sind ein Betrag des Teils des magnetischen Flusses, der zu Kontaktabschnitten fließt, bei denen der Kolben und die innere Umfangsoberfläche des Gehäuses in Kontakt miteinander sind, kleiner als ein Betrag des gesamten magnetischen Flusses, der in dem Kolben fließt.
Wie es unten ausführlich beschrieben ist, steht die zwischen dem Kolben und der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses erzeugte Reibungskraft in engem Zusammenhang mit dem Betrag des Teils des magnetischen Flusses, der zu den Kontaktabschnitten des Kolbens und der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses fließt. Der Reibungskraft wird erhöht, wenn der Betrag des Teils des magnetischen Flusses, der zu den Kontaktabschnitten fließt, erhöht wird. Ferner wird bei der Bewegung des Kolbens während der magnetische Fluss in dem Kolben fließt, auf der Grundlage einer elektromagnetischen Induktion eine elektromotorische Kraft erzeugt. Diese elektromotorische Kraft wird erhöht, wenn der Betrag der magnetische Fluss, der in dem Kolben fließt, erhöht wird, und wirkt in eine Richtung, die die Bewegung des Kolbens hemmt. Ferner wird die auf der Grundlage der elektromagnetischen Induktion erzeugte elektromotorische Kraft in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Bewegung des Kolbens verändert und wird erhöht, wenn die Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens erhöht wird. Die elektromotorische Kraft wird nicht erzeugt, wenn sich der Kolben nicht bewegt. In diesem Sinne ist die elektromotorische Kraft, die erhöht wird, wenn die Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens erhöht wird, dazu geeignet, die Eigenschwingungen des Kolbens zu dämpfen. Auf der anderen Seite beeinflusst die elektromotorische Kraft, die durch die elektromagnetische Induktion erzeugt wird, nicht sehr die Regelung der Druckdifferenz zwischen dem hochdruckseitigen Arbeitsfluiddruck und dem niedrigdruckseitigen Arbeitsfluiddruck, und zwar deshalb, weil die elektromotorische Kraft nicht erzeugt wird, wenn die Bewegung des Kolbens unterbrochen ist und der Betrag der während der Bewegung des Kolbens mit niedriger Geschwindigkeit erzeugte elektromotorischen Kraft äußerst klein ist.
In jedem der elektromagnetischen Ventile gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie oben beschrieben sind, ist der Betrag des Teils des magnetischen Flusses, der zu den Kontaktabschnitten des Kolbens und der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses fließt, kleiner als der Betrag des gesamten magnetischen Flusses, der in dem Kolben fließt. Somit ist es möglich, den Betrag des magnetischen Flusses zu erhöhen, der in dem Kolben fließt, und den Betrag des Teils des magnetischen Flusses zu verringern, der zu den Kontaktabschnitten des Kolbens und der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses fließt. Daher kann in jedem der elektromagnetischen Linearventile gemäß der Erfindung die auf der elektromagnetischen Induktion basierende elektromotorische Kraft, deren Betrag auf ein bestimmtes Maß erhöht ist, erzeugt werden, während die zwischen dem Kolben und der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses erzeugte Reibungskraft verringert werden kann. Das heißt, die Eigenschwingungen des Kolbens können verringert werden, ohne dass zwischen dem Kolben und der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses eine große Reibungskraft erzeugt wird.
(B) Modi der Erfindung
Nachfolgend sind verschiedene Modi der Erfindung (nachfolgend dort, wo es angemessen ist, als ”beanspruchbare Erfindung” bezeichnet) beschrieben, von denen angenommen wird, dass sie beanspruchbare Merkmale, für die Schutz angestrebt wird, enthalten. Jeder dieser Modi der Erfindung ist wie die beigefügten Ansprüche nummeriert und hängt von dem weiteren Modus oder den weiteren Modi ab, wo es angemessen ist, um die in der vorliegenden Beschreibung offenbarten technischen Merkmale leichter zu verstehen. Es ist zu beachten, dass die beanspruchbare Erfindung nicht auf die technischen Merkmale oder irgendwelche Kombinationen davon, die nachstehend in jedem dieser Modi beschrieben sind, begrenzt ist. Das heißt, der Umfang der beanspruchbaren Erfindung sollte im Lichte der nachfolgenden Beschreibungen, die zu den verschiedenen Modi gegeben sind, und der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung interpretiert werden. In einem Grenzfall in Übereinstimmung mit einer solchen Interpretation kann ein Modus der beanspruchbaren Erfindung nicht nur durch einen dieser Modi, sondern auch entweder einen Modus, der durch einen von diesen Modi gegeben ist, und einer zusätzlichen Komponente oder zusätzlichen Komponenten, die darin enthalten sind, oder einen Modus, der durch einen von diesen Modi gegeben ist, ohne einige Komponenten, die darin genannt sind, gebildet sein.
In den folgenden Modi, entspricht Modus (1) Anspruch 1; eine Kombination von Anspruch 1 mit dem in Modus (2) beschriebenen technischen Merkmal entspricht Anspruch 2; eine Kombination von Anspruch 1 oder 2 mit dem in Modus (5) beschriebenen technischen Merkmal entspricht Anspruch 3; eine Kombination von einem der Ansprüche 1–3 mit dem in Modus (6) beschriebenen technischen Merkmal entspricht Anspruch 4; eine Kombination von einem der Ansprüche 1–4 mit den in den Modi (7)–(9) beschriebenen technischen Merkmalen entspricht Anspruch 5; eine Kombination von einem der Ansprüche 1–5 mit den in den Modi (7) und (12) beschriebenen technischen Merkmalen entspricht Anspruch 6; eine Kombination von einem der Ansprüche 1–6 mit den in den Modi (7) und (13) beschriebenen technischen Merkmalen entspricht Anspruch 7; eine Kombination von Anspruch 7 mit den in den Modi (14) und (15) beschriebenen technischen Merkmalen entspricht Anspruch 8; eine Kombination von Anspruch 8 mit dem in Modus (16) beschriebenen technischen Merkmalen entspricht Anspruch 9; eine Kombination von einem der Ansprüche 1–9 mit den in den Modi (17) und (18) beschriebenen technischen Merkmalen entspricht Anspruch 10; eine Kombination von einem der Ansprüche 1–10 mit dem in Modus (19) beschriebenen technischen Merkmal entspricht Anspruch 11; eine Kombination von Anspruch 11 mit dem in Modus (22) beschriebenen technischen Merkmal entspricht Anspruch 12; und ein Modus (23) entspricht Anspruch 13.

(1) Ein elektromagnetisches Linearventil umfassend: ein Gehäuse mit einem Teilungsabschnitt, der einen Innenraum des Gehäuses in eine erste Fluidkammer und eine zweite Fluidkammer unterteilt, wobei das Gehäuse ein Durchgangsloch aufweist, das den Teilungsabschnitt so durchdringt, dass die erste und zweite Fluidkammer über das Durchgangsloch miteinander in Verbindung stehen, wobei der Innenraum des Gehäuses mit einem Arbeitsfluid gefüllt ist; einen Kolben, der in einer axialen Richtung von ihm beweglich ist und in der ersten Fluidkammer angeordnet ist, in der das Durchgangsloch durch eine Öffnung von ihr mündet, wobei der Kolben einen Endabschnitt, der als Ventilkörper dient und der auf der Öffnung aufsitzbar ist, die als Ventilsitz dient; eine Eintrittsöffnung, die in dem Gehäuse vorgesehen und mit der zweiten Fluidkammer verbunden ist; eine Austrittsöffnung, die in dem Gehäuse vorgesehen und mit der ersten Fluidkammer verbunden ist; einen elastischen Körper, der den Kolben in einer Vortriebsrichtung drängt, die entweder einer Richtung entspricht, die bewirkt, dass der Endabschnitt in Richtung der Öffnung bewegt wird, oder einer Richtung entspricht, die bewirkt, dass der Endabschnitt von der Öffnung weg bewegt wird; und eine Spule, die so angeordnet ist, dass sie das Gehäuse umgibt, und die ein Magnetfeld erzeugt, das bewirkt, dass der Kolben in einer zu der Vortriebsrichtung entgegengesetzten Richtung bewegt wird, wobei der Kolben eine Stufenform aufweist und (a) einen Abschnitt mit großem Außendurchmesser, der aus einem ferromagnetischen Material hergestellt ist und der einen Endabschnitt aufweist, der durch einen weiteren Endabschnitt des Kolbens gebildet ist, der dem Endabschnitt des Kolbens gegenüberliegt, und (b) einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser, der aus einem ferromagnetischen Material hergestellt ist umfasst und der mit dem Abschnitt mit großem Außendurchmesser einteilig verbunden ist, um so auf einer Seite des Endabschnitts des Kolbens angeordnet zu sein, umfasst, wobei das Gehäuse (c) einen Abschnitt mit großem Innendurchmesser, der aus einem ferromagnetischen Material hergestellt ist und in dem der Abschnitt mit großem Außendurchmesser mit einem Abstand, der zwischen dem Abschnitt mit großem Innendurchmesser und dem Abschnitt mit großem Außendurchmesser definiert ist, eingeführt ist, und (d) einen Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser, der aus einem ferromagnetischen Material hergestellt ist und in dem der Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser mit einem Abstand, der zwischen dem Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser und dem Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser definiert ist, eingeführt ist, wobei der Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser einteilig mit dem Abschnitt mit großem Innendurchmesser einteilig verbunden ist, umfasst, und wobei der Spalt zwischen dem Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser und dem Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser kleiner ist als der Spalt zwischen dem Abschnitt mit großem Innendurchmesser und dem Abschnitt mit großem Außendurchmesser.

Bei dem elektromagnetischen Linearventil besteht dahingehend eine Gefahr, dass beim Öffnen und Schließen des Ventils Eigenschwingungen erzeugt werden könnten, da der Kolben durch den elastischen Körper in dem Gehäuse gestützt wird. Die Erzeugung der Eigenschwingungen ist nicht wünschenswert, so dass in der Vergangenheit verschiedene Verfahren zur Verringerung der Eigenschwingungen untersucht worden sind. Als ein solches Verfahren ist eine Technik zur Erhöhung einer zwischen dem Kolben und einer inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses erzeugten Reibungskraft. Es könnte möglich sein, die Eigenschwingungen zum Beispiel dadurch zu verringern, dass die zwischen dem Kolben und dem Gehäuse erzeugte Reibungskraft erhöht wird. Jedoch besteht dahingehend eine Gefahr, dass die Druckdifferenz zwischen dem hochdruckseitigen Arbeitsfluiddruck und dem niedrigdruckseitigen Arbeitsfluiddruck nicht in geeigneter Weise geregelt werden kann, wenn die Reibungskraft zwischen dem Kolben und dem Gehäuse erhöht ist.
Im Lichte des oben beschriebenen Standes der Technik besitzt der Kolben in dem in diesem Modus (1) beschriebenen, elektromagnetischen Linearventil eine Stufenform, und auch die innere Umfangsoberfläche des Gehäuses, das den Stufenkolben hält, besitzt eine Stufenform. Ferner ist der zwischen dem Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser und dem Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser definierte Spalt kleiner als der Spalt, der zwischen dem Abschnitt mit großem Außendurchmesser und dem Abschnitt mit großem Innendurchmesser definiert ist. Aufgrund einer solchen Konstruktion wird bewirkt, dass der Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser und der Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser während der Bewegung des Kolbens in Gleitkontakt miteinander sind, während es dadurch bewirkt wird, dass der Abschnitt mit großem Außendurchmesser und der Abschnitt mit großem Innendurchmesser nicht in Kontakt miteinander sind. Ferner ist wegen einer magnetischen Sättigung, die in dem Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser des Kolbens auftritt, ein Betrag des Teils des magnetischen Flusses, der zu den Kontaktabschnitten fließt, bei denen der Kolben und die innere Umfangsoberfläche des Gehäuses in Kontakt miteinander sind, kleiner als ein Betrag des gesamten magnetischen Flusses, der in dem Kolben fließt, da sich die Querschnittsfläche des Kolbens an einer Grenze zwischen dem Abschnitt mit großem Außendurchmesser und dem Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser abrupt ändert. Das heißt, selbst wenn ein bestimmter Betrag des magnetischen Flusses in dem Kolben fließt, ist es möglich, den Betrag des Teils des magnetischen Flusses, der zu den Kontaktabschnitten des Kolbens und der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses fließt, zu verringern.
Wie es unten ausführlich beschrieben ist, steht die zwischen dem Kolben und der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses erzeugte Reibungskraft in enger Beziehung zu dem Betrag des Teils des magnetischen Flusses, der zu den Kontaktabschnitten des Kolbens und der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses fließt. Die Reibungskraft erhöht sich mit der Zunahme des Betrages des Teils des magnetischen Flusses, der zu den Kontaktabschnitten fließt. Auf der anderen Seite steht die elektromotorische Kraft, die auf der bei der Bewegung des Kolbens erzeugten elektromagnetischen Induktion basiert, wie es unten ausführlich beschrieben ist, in enger Beziehung zu dem Betrag des magnetischen Flusses, der in dem Kolben fließt. Die elektromotorische Kraft erhöht sich mit der Zunahme des Betrages des magnetischen Flusses, der in dem Kolben fließt, und wirkt in eine Richtung, die die Bewegung des Kolbens hemmt. Daher ist es in dem elektromagnetischen Linearventil gemäß diesem Modus (1) möglich, diejenige elektromotorische Kraft zu erzeugen, deren Betrag auf ein bestimmtes Maß vergrößert ist, und die zwischen dem Kolben und der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses erzeugte Reibungskraft zu verringern. Das heißt, die Eigenschwingungen des Kolbens können verringert werden, ohne dass dabei eine große Reibungskraft zwischen dem Kolben und der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses erzeugt wird.
Die in diesem Modus (1) zitierte ”Spule” kann fest an der äußeren Umfangsoberfläche des Gehäuses angeordnet sein, und zwar derart, dass sie die äußere Umfangsoberfläche des Gehäuses umgibt, so dass bewirkt wird, dass der magnetische Fluss in der axialen Richtung in dem Kolben fließt, wenn das Magnetfeld erzeugt wird. Ferner kann der ”Spalt zwischen dem Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser und dem Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser”, der in diesem Modus (1) zitiert wird, entweder eine Differenz zwischen einem Außendurchmesser des Abschnitts mit kleinem Außendurchmesser und einem Innendurchmesser des Abschnitts mit kleinem Innendurchmesser, oder ein Spalt zwischen der äußeren Umfangsoberfläche des Abschnitts mit kleinem Außendurchmesser und der inneren Umfangsoberfläche des Abschnitts mit kleinem Innendurchmesser in einem Zustand sein, in dem eine Achse des Kolbens und eine Achse des Gehäuses zueinander ausgerichtet sind. Ebenso kann der ”Spalt zwischen dem Abschnitt mit großem Außendurchmesser und dem Abschnitt mit großem Innendurchmesser”, der in diesem Modus (1) zitiert wird, entweder eine Differenz zwischen einem Außendurchmesser des Abschnitts mit großem Außendurchmesser und einem Innendurchmesser des Abschnitts mit großem Innendurchmesser, oder ein Abstand zwischen der äußeren Umfangsoberfläche des Abschnitts mit großem Außendurchmesser und der inneren Umfangsoberfläche des Abschnitts mit großem Innendurchmesser in einem Zustand sein, in dem die Achse des Kolbens und die Achse des Gehäuses zueinander ausgerichtet sind.

(2) Das elektromagnetische Linearventil gemäß dem Modus (1), das so aufgebaut ist, dass sich bei einer Bewegung des Kolbens in dem Gehäuse der Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser und der Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser in Gleitkontakt miteinander befinden, ohne dass sich dabei der Abschnitt mit großem Außendurchmesser und der Abschnitt mit großem Innendurchmesser in Gleitkontakt miteinander befinden.

In dem in diesem Modus (2) beschriebenen, elektromagnetischen Linearventil sind nur der Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser und der Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser in Kontakt miteinander, wenn der Kolben und die innere Umfangsoberfläche des Gehäuses in Kontakt miteinander sind.

(3) Das elektromagnetische Linearventil gemäß dem Modus (1) oder (2), das so aufgebaut ist, dass bei der Bildung des Magnetfeldes durch die Spule eine magnetische Kraft zwischen einer äußeren Umfangsoberfläche des Abschnitts mit großem Außendurchmesser und einer inneren Umfangsoberfläche des Abschnitts mit großem Innendurchmesser erzeugt wird, die in eine Richtung wirkt, in der bewirkt wird, dass sich die äußere Umfangsoberfläche des Abschnitts mit großem Außendurchmesser und die innere Umfangsoberfläche des Abschnitts mit großem Innendurchmesser aufeinander zu bewegen.
(4) Das elektromagnetische Linearventil gemäß einem der Modi (1)–(3), dass so aufgebaut ist, dass bei der Bildung des Magnetfeldes durch die Spule eine magnetische Kraft zwischen einer äußeren Umfangsoberfläche des Abschnitts mit kleinem Außendurchmesser und einer inneren Umfangsoberfläche des Abschnitts mit kleinem Innendurchmesser erzeugt wird, die in eine Richtung wirkt, in der bewirkt wird, dass sich die äußere Umfangsoberfläche des Abschnitts mit kleinem Außendurchmesser und die innere Umfangsoberfläche des Abschnitts mit kleinem Innendurchmesser aufeinander zu bewegen.

In dem in dem Modus (3) beschriebenen, elektromagnetischen Linearventil wird bewirkt, dass der magnetische Fluss zwischen dem Abschnitt mit großem Außendurchmesser und dem Abschnitt mit großem Innendurchmesser flieht. In dem in dem Modus (4) beschriebenen, elektromagnetischen Linearventil wird bewirkt, dass der Fluss zwischen dem Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser und dem Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser fließt. Die ”magnetische Kraft”, die in jedem der Modi (3) und (4) zitiert wird, entspricht einer Kraft, die bewirkt, dass zwei Objekte voneinander angezogen werden und entspricht einer zwischen zwei Objekten erzeugten Anziehungskraft.

(5) Das elektromagnetische Linearventil gemäß einem der Modi (1)–(4), wobei ein Verhältnis eines Außendurchmessers des Abschnitts mit kleinem Außendurchmesser zu einem Außendurchmesser des Abschnitts mit großem Außendurchmesser nicht kleiner als 1/2 und nicht größer als 4/5 ist.

Wenn sich das Verhältnis des Außendurchmessers des Abschnitts mit kleinem Außendurchmesser zu dem Außendurchmesser des Abschnitts mit großem Außendurchmesser verringert, wird der Betrag des magnetischen Flusses, der in dem Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser fließt, verringert, wodurch die zwischen dem Kolben und der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses erzeugte Reibungskraft verringert werden kann. Jedoch besteht dahingehend eine Gefahr, dass, wenn das Verhältnis des Außendurchmessers des Abschnitts mit kleinem Außendurchmesser zu dem Außendurchmesser des Abschnitts mit großem Außendurchmesser zu klein ist, der Betrag des magnetischen Flusses, der in dem Kolben fließt, beeinflusst werden könnte. Daher ist es gemäß dem elektromagnetischen Linearventil gemäß diesem Modus (5) möglich, die zwischen dem Kolben und der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses erzeugte Reibungskraft zu verringern, während ein erforderlicher Betrag des magnetischen Flusses, der in dem Kolben fließt, gewonnen wird.

(6) Das elektromagnetische Linearventil gemäß einem der Modi (1)–(5), wobei ein Verhältnis des Spaltes zwischen dem Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser und dem Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser zu dem Spalt zwischen dem Abschnitt mit großem Innendurchmesser und dem Abschnitt mit großem Außendurchmesser nicht kleiner als 1/10 und nicht größer als 1/5 ist.

Wenn der Spalt zwischen dem Abschnitt mit großem Außendurchmesser und dem Abschnitt mit großem Innendurchmesser zu groß ist, besteht dahingehend eine Gefahr, dass der Betrag des magnetischen Flusses, der in dem Kolben fließt, beeinflusst werden könnte. Ferner besteht dahingehend eine Gefahr, dass, wenn der Spalt zwischen dem Abschnitt mit großem Außendurchmesser und dem Abschnitt mit großem Innendurchmesser zu klein ist, der Abschnitt mit großem Außendurchmesser und der Abschnitt mit großem Innendurchmesser in Kontakt miteinander gebracht werden könnten. Gemäß dem in diesem Modus (6) beschriebenen, elektromagnetischen Linearventil ist es möglich, einen Kontakt des Abschnitts mit großem Außendurchmesser und des Abschnitts mit großem Innendurchmesser miteinander zu vermeiden, während ein erforderlicher Betrag des magnetischen Flusses, der in dem Kolben fließt, gewonnen wird.

(7) Das elektromagnetische Linearventil gemäß einem der Modi (1)–(6), wobei der Kolben einen Stößelabschnitt umfasst, der einteilig mit dem Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser verbunden ist und der auf einer Seite des Endabschnitts des Kolbens angeordnet ist, wobei der Stößelabschnitt einen Außendurchmesser besitzt, der kleiner als ein Außendurchmesser des Abschnitts mit kleinem Außendurchmesser ist, und einen Stößelendabschnitt aufweist, der als der Ventilkörper dient.

In dem in diesem Modus (7) beschriebenen, elektromagnetischen Linearventil besitzt der Kolben eine Stufenform, so dass sich der Durchmesser des Kolbens, betrachtet in Richtung des Endabschnitts, der als der Ventilkörper dient, in zwei Stufen verringert.

(8) Das elektromagnetische Linearventil gemäß Modus (7), wobei der Kolben aus einem einzigen Materialstück gebildet ist, das aus einem ferromagnetischen Material hergestellt ist.

In dem in diesem Modus (8) beschriebenen, elektromagnetischen Linearventil ist der Kolben, statt aus einer Mehrzahl von Stücken, die miteinander verbunden sind, gebildet zu sein, aus einem einzigen Materialstück gebildet. Gemäß dem in diesem Modus (8) beschriebenen, elektromagnetischen Linearventil ist es möglich, eine Stufe bei der Verbindung der Mehrzahl von Stücken miteinander zu beseitigen und es dadurch zu ermöglichen, zum Beispiel die Herstellungskosten zu verringern und den Herstellungsprozess zu vereinfachen.

(9) Das elektromagnetische Linearventil gemäß Modus (8), wobei eine Oberfläche von wenigstens einem Abschnitt des Kolbens, der als der Ventilkörper dient, durch eine gehärtete Oberfläche gebildet ist, die einer Oberflächenhärtungsbehandlung zur Erhöhung der Härte der Oberfläche unterzogen ist.
(10) Das elektromagnetische Linearventil gemäß Modus (8) oder (9), wobei die gesamte Oberfläche des Kolbens durch eine gehärtete Oberfläche gebildet ist, die einer Oberflächenhärtungsbehandlung zur Erhöhung der Härte der Oberfläche unterzogen ist.
(11) Das elektromagnetische Linearventil gemäß Modus (9) oder (10), wobei die gehärtete Oberfläche eine Oberfläche ist, die einer Aufkohlungswärmebehandlung als der Oberflächenwärmebehandlung unterzogen ist.

In der Anordnung, in der der Kolben aus einem einzigen Materialstück gebildet ist, das aus einem ferromagnetischen Material hergestellt ist, können zum Beispiel die Herstellungskosteen verringert werden. In dieser Anordnung besitzt nicht nur der Abschnitt mit großem Außendurchmesser und der Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser, sondern auch der Abschnitt, der als der Ventilkörper dient, eine ferromagnetische Charakteristik. Allgemein ist die Härte eines Materials mit einer ferromagnetischen Charakteristik niedrig. Es ist vorteilhaft, dass die Härte des Abschnitts, der als der Ventilkörper dient, hoch ist, da der Ventilkörper auf dem Ventilsitz aufsitzen soll. Gemäß jedem der in den obigen drei Modi (9)–(11) beschriebenen, elektromagnetischen Linearventilen kann die Härte des Ventilkörpers, der die ferromagnetische Charakteristik besitzt, erhöht werden.
Die in jedem der obigen Modi (9) und (10) beschriebenen ”Oberflächenwärmebehandlung” unterliegt keinen besonderen Einschränkungen, sofern es eine Oberflächenmodifikation zur Erhöhung einer Härte einer Oberfläche durch Wärme ist. Zum Beispiel kann die ”Oberflächenwärmebehandlung” entweder durch ein so genanntes Oberflächenabschreckungsverfahren, d. h. ein Verfahren, bei dem die Oberfläche schnell erhitzt und dann die Oberfläche schnell gekühlt wird, bevor sich die innere Temperatur erhöht, oder ein so genanntes Verfahren durch thermische Diffusion, d. h. ein Verfahren, in dem besondere Elemente wie etwa Kohlenstoff und Stickstoff durch Wärme in die Oberfläche eindringen, durchgeführt werden. Es ist zu beachten, dass in dem oben genannten Modus (11) die Oberflächenwärmebehandlung eine Behandlung ist, in der das Verfahren durch thermische Diffusion durchgeführt wird, indem bewirkt wird, dass Kohlenstoff in die Oberfläche eindringt.

(12) Das elektromagnetische Linearventil gemäß einem der Modi (7)–(11), wobei die erste Fluidkammer umfasst: (a) eine [Abschnitt mit großem Außendurchmesser]/[Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser]-Fluidkammer, die zwischen Schulterflächen definiert ist, von denen eine eine äußere Umfangsoberfläche des Abschnitts mit großem Außendurchmesser und ein äußere Umfangsoberfläche des Abschnitts mit kleinem Außendurchmesser miteinander verbindet und von denen die weitere eine innere Umfangsoberfläche des Abschnitts mit großem Innendurchmesser und eine innere Umfangsoberfläche des Abschnitts mit kleinem Innendurchmesser miteinander verbindet; und (b) eine [Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser]/Teilungsabschnitt-Fluidkammer, die zwischen dem Teilungsabschnitt und einer Schulterfläche definiert ist, die die äußere Umfangsoberfläche des Abschnitts mit kleinem Außendurchmesser und eine äußere Umfangsoberfläche des Stößelabschnitts miteinander verbindet, und wobei der Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser, zusätzlich zu einer Verbindungsdurchführung, die durch den Spalt zwischen dem Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser und dem Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser gebildet ist, eine [Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser]-Verbindungsdurchführung besitzt, die eine Verbindung herstellt zwischen der [Abschnitt mit großem Außendurchmesser]/[Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser]-Fluidkammer und der [Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser]/Teilungsabschnitt-Fluidkammer.

Die erste Fluidkammer ist durch den in der ersten Fluidkammer angeordneten Kolben in einer Mehrzahl von Fluidkammern unterteilt. Es wird angenommen, dass ein Vorhandensein einer Differenz zwischen den Fluiddrücken der Arbeitsfluide in den jeweiligen Fluidkammern einen von mehreren Faktoren bildet, die für die Eigenschwingungen des Kolbens verantwortlich ist. In dem in diesem Modus (12) beschriebenen elektromagnetischen Linearventil sind die zwei Fluidkammern, die über den relativ engen, zwischen dem Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser und dem Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser definierten Spalt miteinander in Verbindung sind, auch über einen anderen Weg als über den Spalt miteinander in Verbindung. Daher können gemäß dem in diesem Modus (12) beschriebenen, elektromagnetischen Linearventil die Fluiddrücke der Arbeitsfluide in den jeweiligen zwei Fluidkammern in dem Gehäuse gleich groß sein, wodurch die Eigenschwingungen verringert werden können. Es ist zu beachten, dass die in diesem Modus (12) zitierte „[Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser]-Verbindungsdurchführung” durch ein Durchgangsloch gebildet sein kann, das durch einen inneren Abschnitt des Abschnitts mit kleinem Innendurchmesser oder eine Nut, die in der inneren Umfangsoberfläche des Abschnitts mit kleinem Innendurchmesser ausgebildet ist, gebildet sein kann.

(13) Das elektromagnetische Linearventil gemäß einem der Modi (7)–(12), wobei das Gehäuse einen Stößeleinführungsabschnitt umfasst, der einteilig mit einem von gegenüberliegenden Enden des Abschnitts mit kleinem Innendurchmesser verbunden ist, der von dem Abschnitt mit großem Innendurchmesser entfernt ist, so dass der Stößelabschnitt in den Stößeleinführungsabschnitt mit einem Spalt eingeführt ist, der zwischen dem Stößelabschnitt und dem Stößeleinführungsabschnitt definiert ist, wobei der Stößeleinführungsabschnitt einen Innendurchmesser aufweist, der kleiner als ein Innendurchmesser des Abschnitts mit kleinem Innendurchmesser ist, und wobei der Spalt zwischen dem Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser und dem Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser kleiner als der Spalt zwischen dem Stößelabschnitt und dem Stößeleinführungsabschnitt ist.

Ein elektromagnetisches Linearventil ist so aufgebaut ist, dass ein Fluss eines Arbeitsfluids von einem Arbeitsfluidkanal einer Hochdruckseite in ein Gehäuse verhindert wird, indem bewirkt wird, dass ein Ventilkörper auf einem Ventilsitz aufsitzt. Das heißt, wenn der Ventilkörper von dem Ventilsitz getrennt ist, wird bewirkt, dass das Arbeitsfluid stark von dem Arbeitsfluidkanal der Hochdruckseite zu dem Ventilkörper fließt. Es gibt einen en, in dem der Kolben durch das stark in das Gehäuse fließende Arbeitsfluid in Schwingungen versetzt wird, so dass es als einer von mehreren Faktoren angesehen wird, die die Eigenschwingung des Kolbens verursachen. In dem in diesem Modus (13) beschriebenen, elektromagnetischen Linearventil wird das stark in das Gehäuse fließende Fluid durch den Stößeleinführungsabschnitt zerstäubt, wodurch es ermöglicht wird, die Schwingungen des Kolbens zu verringern, die durch den Fluss des Arbeitsfluids in das Gehäuse verursacht werden.

(14) Das elektromagnetische Linearventil gemäß Modus (13), wobei die erste Fluidkammer eine [Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser]/Teilungsabschnitt-Fluidkammer besitzt, die zwischen dem Teilungsabschnitt und einer Schulterfläche definiert ist, die eine äußere Umfangsoberfläche des Abschnitts mit kleinem Außendurchmesser und eine äußere Umfangsoberfläche des Stößelabschnitts miteinander verbindet, wobei die [Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser]/Teilungsabschnitt-Fluidkammer (a) eine [Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser]/Stößeleinführungsabschnitt-Fluidkammer die zwischen Schulterflächen definiert ist, von denen eine eine äußere Umfangsoberfläche des Abschnitts mit kleinem Außendurchmesser und eine äußere Umfangsoberfläche des Stößelabschnitts miteinander verbindet und von denen die weitere eine innere Umfangsoberfläche des Abschnitts mit kleinem Innendurchmesser und eine innere Umfangsoberfläche des Stößeleinführungsabschnitt miteinander verbindet, und (b) eine Stößeleinführungsabschnitt/Teilungsabschnitt-Fluidkammer, die zwischen dem Stößeleinführungsabschnitt und dem Teilungsabschnitt definiert ist, umfasst, und wobei der Stößeleinführungsabschnitt, zusätzlich zu einer Verbindungsdurchführung, die durch einen Spalt zwischen dem Stößelabschnitt und dem Stößeleinführungsabschnitt gebildet ist, eine Stößeleinführungsabschnitt-Verbindungsdurchführung besitzt, die eine Verbindung zwischen der [Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser]/Stößeleinführungsabschnitt-Fluidkammer und der Stößeleinführungsabschnitt/Teilungsabschnitt-Fluidkammer herstellt.

In dem in diesem Modus (14) beschriebenen, elektromagnetischen Linearventil sind die zwei Fluidkammern, die durch den Stößeleinführungsabschnitt voneinander getrennt sind, miteinander verbunden. Daher können gemäß dem in diesem Modus (14) beschriebenen, elektromagnetischen Linearventil die Fluiddrücke der Arbeitsfluide in den jeweiligen zwei Fluidkammern in dem Gehäuse gleich sein, wodurch die Eigenschwingungen verringert werden können. Es ist zu beachten, dass die in diesem Modus (14) zitierte „Stößeleinführungsabschnitt-Verbindungsdurchführung” durch ein durch einen inneren Abschnitt des Stößeleinführungsabschnitts oder eine in der inneren Umfangsoberfläche des Stößeleinführungsabschnitts gebildete Nut gebildetes Durchgangsloch gebildet sein.

(15) Das elektromagnetische Linearventil gemäß Modus (14), wobei die Stößeleinführungsabschnitt-Verbindungsdurchführung eine Öffnung besitzt, die in eine äußere Umfangsoberfläche des Gehäuses mündet, und wobei die Öffnung als die Austrittsöffnung dient.

Gemäß dem in diesem Modus (15) beschriebenen, elektromagnetischen Linearventil wird das Arbeitsfluid, wenn bewirkt wird, dass das Arbeitsfluid stark von der Eintrittsöffnung in das Gehäuse fließt, durch den Stößeleinführungsabschnitt zerstäubt und das zerstäubte Arbeitsfluid kann wirksam zu der Austrittsöffnung geleitet werden.

(16) Das elektromagnetische Linearventil gemäß Modus (14) oder (15), wobei die erste Fluidkammer eine [Abschnitt mit großem Außendurchmesser]/[Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser]-Fluidkammer umfasst, die zwischen Schulterflächen definiert ist, von denen eine eine äußere Umfangsoberfläche des Abschnitts mit großem Außendurchmesser und eine äußere Umfangsoberfläche des Abschnitts mit kleinem Außendurchmesser miteinander verbindet und von denen die weitere eine innere Umfangsoberfläche des Abschnitts mit großem Innendurchmesser und eine innere Umfangsoberfläche des Abschnitts mit kleinem Innendurchmesser miteinander verbindet, wobei der Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser, zusätzlich zu einer Verbindungsdurchführung, die durch den Spalt zwischen dem Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser und dem Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser gebildet ist, eine [Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser]-Verbindungsdurchführung besitzt, die eine Verbindung zwischen der [Abschnitt mit großem Außendurchmesser]/[Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser]-Fluidkammer und der [Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser]/Teilungsabschnitt-Fluidkammer herstellt, und wobei die [Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser]-Verbindungsdurchführung eine Verbindung zwischen der [Abschnitt mit großem Außendurchmesser]/[Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser]-Fluidkammer und der [Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser]/Stößeleinführungsabschnitt-Fluidkammer der [Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser]/Teilungsabschnitt-Fluidkammer herstellt.

In dem in diesem Modus (16) beschriebenen, elektromagnetischen Linearventil sind die drei durch den Kolben voneinander getrennten Fluidkammern miteinander verbunden. Daher können gemäß dem in diesem Modus (16) beschriebenen, elektromagnetischen Linearventil die Fluiddrücke der Arbeitsfluide in den jeweiligen Fluidkammern in dem Gehäuse zuverlässiger gleich groß sein. Es ist zu beachten, dass die in diesem Modus (16) zitierte „[Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser]-Verbindungsdurchführung” direkt mit der oben beschriebenen Stößeleinführungsabschnitt-Verbindungsdurchführung verbunden sein kann, so dass das Arbeitsfluid zwischen der [Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser]-Verbindungsdurchführung und der Stößeleinführungsabschnitt-Verbindungsdurchführung fließen kann, ohne dabei über die [Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser]/Stößeleinführungsabschnitt-Fluidkammer zu fließen.

(17) Das elektromagnetische Linearventil gemäß einem der Modi (1)–(16), wobei das Gehäuse (a) ein großes zylindrisches Elemente, das aus einem ferromagnetischen Material hergestellt ist und einen Innendurchmesser besitzt, der größer als ein Außendurchmesser des Abschnitts mit großem Außendurchmesser ist, und (b) ein kleines zylindrisches Element, das aus einem ferromagnetischen Material hergestellt ist und einen eingepassten Abschnitt enthält, der in dem großen zylindrischen Element eingepasst ist, wobei der eingepasste Abschnitt einen Innendurchmesser besitzt, der größer als ein Außendurchmesser des Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser und kleiner als ein Außendurchmesser des Abschnitts mit großem Außendurchmesser ist, umfasst, und wobei der eingepasste Abschnitt des kleinen zylindrischen Elements als der Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser dient, während ein Abschnitt des großen zylindrischen Elements, in dem der eingepasste Abschnitt nicht eingepasst ist, als der Abschnitt mit großem Innendurchmesser dient.

In dem in diesem Modus (17) beschriebenen, elektromagnetischen Linearventil ist eine Wandoberfläche des Gehäuses durch die zwei zylindrischen Elemente gebildet, wobei eines der zylindrischen Elemente in das weitere der zwei zylindrischen Elemente eingepasst ist. Gemäß dieser Konstruktion kann die innere Umfangsoberfläche des Gehäuses leicht so ausgebildet sein, dass es eine Stufenform aufweist.

(18) Das elektromagnetische Linearventil gemäß Modus (17), das verwendet wird, während es an einem Basiskörper befestigt ist, wobei das große zylindrische Element eine ringförmige Nut besitzt, in der das große zylindrische Element durch den Basiskörper befestigt werden soll, wenn das elektromagnetische Linearventil an dem Basiskörper befestigt wird, wobei die ringförmige Nut in einer äußeren Umfangsoberfläche eines Abschnitts des großen zylindrischen Elements vorgesehen ist, in dem der eingepasste Abschnitt eingepasst ist, und wobei das große zylindrische Element und der eingepasste Abschnitt des kleinen zylindrischen Elements miteinander zusammenwirken, um einen ringförmigen Raum zwischen einer inneren Umfangsoberfläche des großen zylindrischen Elements und einer äußeren Umfangsoberfläche des eingepassten Abschnitts so zu definieren, dass der ringförmige Raum an einer in der axialen Richtung gleichen Position wie die ringförmige Nut angeordnet ist.

Wenn das elektromagnetische Linearventil an dem Basiskörper befestigt ist, ist das Gehäuse an der ringförmigen Nut befestigt, die in der äußeren Umfangsoberfläche des Gehäuses vorgesehen ist, wie es weiter unten ausführlich beschrieben ist. In diesem Fall besteht dahingehend eine Gefahr, dass das Gehäuse durch die Befestigung des Gehäuses verformt werden könnte. Ferner besteht dahingehend eine Gefahr, dass der Spalt zwischen dem Kolben und der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses als Folge der Verformung des Gehäuses verringert werden könnte. In dem in diesem Modus (18) beschriebenen, elektromagnetischen Linearventil ist es selbst dann, wenn das große zylindrische Element des Gehäuses beim Befestigen des elektromagnetischen Linearventils an dem Basiskörper verformt wird, unwahrscheinlich, dass der eingepasste Abschnitt verformt wird, da der ringförmige Raum zwischen dem eingepassten Abschnitt und der inneren Umfangsoberfläche des großen zylindrischen Elements definiert ist. Das heißt, selbst wenn das große zylindrische Element des Gehäuses bei der Befestigung des elektromagnetischen Linearventils an dem Basiskörper verformt wird, ist es unwahrscheinlich, dass sich ein Betrag des Spaltes zwischen dem Kolben und der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses ändert. Daher ist es gemäß dem in diesem Modus (18) beschriebenen, elektromagnetischen Linearventil möglich, das elektromagnetische Linearventil bereitzustellen, dass eine hohe Zuverlässigkeit besitzt.

(19) Das elektromagnetische Linearventil gemäß einem der Modi (1)–(18), wobei der Kolben in einer Richtung beweglich ist, in der bewirkt wird, dass der Endabschnitt des Kolbens zu der Öffnung des Durchgangslochs bewegt wird und die als eine Annäherungsrichtung definiert ist, und auch in einer Richtung beweglich ist, in der bewirkt wird, dass der Endabschnitt des Kolbens von der Öffnung des Durchgangslochs weg bewegt wird und die als eine Trennungsrichtung definiert ist, wobei das Gehäuse einen Kernabschnitt umfasst, der aus einem ferromagnetischen Material hergestellt und durch einen trennungsrichtungsseitigen Endabschnitt des Gehäuses gebildet ist, wobei der trennungsrichtungsseitige Endabschnitt ein in der Trennungsrichtung strömungsabwärts gelegener Endabschnitt des Gehäuses ist, wobei der Kernabschnitt einer Endfläche des weiteren Endabschnitts des Kolbens gegenüberliegt, und wobei der elastische Körper zwischen dem Kernabschnitt und dem Abschnitt mit großem Außendurchmesser des Kolbens angeordnet ist und eine elastische Kraft erzeugt, die in der Annäherungsrichtung auf den Kolben wirkt, wobei das elektromagnetische Linearventil so aufgebaut ist, dass bei der Erzeugung des Magnetfeldes durch die Spule eine magnetische Kraft zwischen dem Kernabschnitt und dem Abschnitt mit großem Außendurchmesser erzeugt wird und in einer Richtung wirkt, in der bewirkt wird, dass der Kernabschnitt und der Abschnitt mit großem Außendurchmesser zueinander bewegt werden.

Das in diesem Modus (19) beschriebene, elektromagnetische Linearventil ist ein normalerweise geschlossenes Linearventil. Es ist bekannt dass allgemein die Eigenschwingungen des Kolbens häufiger in einem normalerweise geschlossenen, elektromagnetischen Linearventil als in einem normalerweise offenen, elektromagnetischen Linearventil auftreten. Daher kann in dem in diesem Modus (19) beschriebenen, elektromagnetischen Linearventil der Effekt der Verringerung der Eigenschwingungen des Kolbens ausreichend genutzt werden.

(20) Das elektromagnetische Linearventil gemäß Modus (19), mit einem zylindrisch geformten Spulengehäuse, das aus einem ferromagnetischen Material hergestellt und fest an einer äußeren Umfangsoberfläche des Gehäuses so angeordnet ist, dass die Spule von dem Spulengehäuse umschlossen ist, wobei ein trennungsrichtungsseitiger Endabschnitt des Spulengehäuses, der ein in der Trennungsrichtung strömungsabwärts gelegener Endabschnitt des Spulengehäuses ist, auf einer in der Trennungsrichtung strömungsabwärts gelegenen Seite einer Stirnfläche eines Endabschnitts des Kernabschnitts angeordnet ist, der auf einer Seite des Endabschnitts des Kolbens angeordnet ist.
(21) Das elektromagnetische Linearventil gemäß Modus (19) oder (20), umfassend ein zylindrisch geformtes Spulengehäuse, das aus einem ferromagnetischen Material hergestellt und so an einer äußeren Umfangsoberfläche des Gehäuses fest befestigt ist, dass die Spule von dem Spulengehäuse umschlossen ist, wobei ein annäherungsrichtungsseitiger Endabschnitt des Spulengehäuses, der ein in der Annäherungsrichtung strömungsabwärts gelegener Endabschnitt des Spulengehäuses ist, auf einer in der Annäherungsrichtung strömungsabwärts gelegenen Seite einer Schulterfläche angeordnet ist, die eine innere Umfangsoberfläche des Abschnitts mit großem Innendurchmesser und eine innere Umfangsoberfläche des Abschnitts mit kleinem Innendurchmesser verbindet.
(22) Das elektromagnetische Linearventil gemäß Modus (19), umfassend ein zylindrisch geformtes Spulengehäuse, das aus einem ferromagnetischen Material hergestellt und so an einer äußeren Umfangsoberfläche des Gehäuses fest befestigt ist, dass die Spule von dem Spulengehäuse umschlossen ist, wobei ein trennungsrichtungsseitiger Endabschnitt des Spulengehäuses, der ein in der Trennungsrichtung strömungsabwärts gelegener Endabschnitt des Spulengehäuses ist, auf einer in der Trennungsrichtung strömungsabwärts gelegenen Seite einer Stirnfläche eines Endabschnitts des Kernabschnitts, der auf einer Seite des Endabschnitts des Kolbens angeordnet ist, angeordnet ist, und wobei ein annäherungsseitiger Endabschnitt des Spulengehäuses, der ein in der Annäherungsrichtung strömungsabwärts gelegener Endabschnitt des Spulengehäuses ist, auf einer in der Annäherungsrichtung strömungsabwärts gelegenen Seite einer Schulterfläche, die eine innere Umfangsoberfläche des Abschnitts mit großem Innendurchmesser und eine innere Umfangsoberfläche des Abschnitts mit kleinem Innendurchmesser miteinander verbindet, angeordnet ist.

In dem in jedem der obigen Modi (20)–(22) beschriebenen, elektromagnetischen Linearventil ist das Spulengehäuse an einer in der axialen Richtung begrenzten Position angeordnet. Durch Anordnen des annäherungsrichtungsseitigen Endabschnitts des Spulengehäuses an einer begrenzten Position ist es möglich, das Magnetfeld in geeigneter Weise zu erzeugen, um zu bewirken, dass der Kolben gegen eine elastische Kraft des elastischen Körpers bewegt wird. Durch Anordnen des trennungsrichtungsseitigen Endabschnitts des Spulengehäuses an einer begrenzten Position ist es möglich, das Magnetfeld in geeigneter Weise zu erzeugen, um zu bewirken, dass der magnetisch Fluss zu dem Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser des stufenförmigen Kolbens fließt.

(23) Ein elektromagnetisches Linearventil mit: einem Gehäuse mit einem Teilungsabschnitt, der ein Inneres des Gehäuse in eine erste Fluidkammer und eine zweite Fluidkammer unterteilt, wobei das Gehäuse ein Durchgangsloch besitzt, das den Teilungsabschnitt so durchdringt, dass über das Durchgangsloch eine Verbindung zwischen der ersten und zweiten Fluidkammer hergestellt ist, wobei das Innere des Gehäuses mit einem Arbeitsfluid gefüllt ist; einem Kolben, der in seiner axialen Richtung beweglich ist und in der ersten Fluidkammer, in die das Durchgangsloch durch eine Öffnung von ihm mündet, angeordnet ist, wobei der Kolben einen Endabschnitt aufweist, der als Ventilkörper dient und auf der Öffnung, die als Ventilsitz dient, aufsitzbar ist; einer Eintrittsöffnung, die in dem Gehäuse angeordnet ist und sich in Verbindung mit der zweiten Fluidkammer befindet; einer Austrittsöffnung, die in dem Gehäuse angeordnet ist und sich in Verbindung mit der ersten Fluidkammer befindet; einem elastischen Körper, der den Kolben in einer Kraftwirkungsrichtung, die entweder einer Richtung, in die der Endabschnitt zu der Öffnung bewegt wird, oder einer Richtung, in die der Endabschnitt von der Öffnung weg bewegt wird, entspricht; und einer Spule, die so angeordnet ist, dass sie das Gehäuse umgibt, und so ausgelegt ist, dass sie ein Magnetfeld erzeugt, das bewirkt, dass der Kolben in eine Richtung bewegt wird, die der Kraftwirkungsrichtung entgegengesetzt ist, wobei der Kolben zwei Flussleitabschnitte besitzt, die einteilig in der axialen Richtung miteinander verbunden sind, so dass bewirkt wird, dass ein magnetischer Fluss in der axialen Richtung fließt, wenn durch die Spule ein Magnetfeld erzeugt wird, und wobei einer der zwei Flussleitabschnitte (a) ein erster Flussleitabschnitt ist, der einen Endabschnitt umfasst, der durch den weiteren Endabschnitt des Kolbens gebildet ist, während der weitere der zwei Flussleitabschnitte (b) ein zweiter Flussleitabschnitt ist, der auf einer Seite des Endabschnitts des Kolbens angeordnet ist, so dass bewirkt werden kann, dass der Fluss des magnetischen Flusses in dem ersten Flussleitabschnitt um einen Betrag größer ist als derjenige in dem zweiten Flussleitabschnitt, wobei das elektromagnetische Linearventil so aufgebaut ist, dass sich bei der Bewegung des Kolbens in dem Gehäuse der zweite Flussleitabschnitt und das Gehäuse in gleitendem Kontakt miteinander befinden, während der erste Flussleitabschnitt und das Gehäuse durch einen dazwischen definierten Spalt zueinander beabstandet sind, ohne dass sich dabei der erste Flussleitabschnitt und das Gehäuse in gleitendem Kontakt miteinander befinden, und wobei das elektromagnetische Linearventil so aufgebaut ist, dass, wenn der Fluss des magnetischen Flusses durch den ersten und zweiten Flussleitabschnitt fließt, bewirkt wird, dass ein Teil des magnetischen Flusses, der als Folge einer magnetischen Sättigung des zweiten Flussleitabschnitts nicht zu dem zweiten Flussleitabschnitt fließen kann, zwischen dem ersten Flussleitabschnitt und dem Gehäuse über den dazwischen definierten Spalt fließen kann, während bewirkt wird, dass ein Teil des magnetischen Flusses, der zu dem zweiten Flussleitabschnitt fließen kann, zwischen dem zweiten Flussleitabschnitt und dem Gehäuse fließen kann.

Ferner findet in dem in diesem Modus (23) beschriebenen, elektromagnetischen Linearventil, wenn bei der Erzeugung des Magnetfeldes der magnetische Fluss zwischen dem Kolben und dem Gehäuse fließt, eine magnetische Sättigung in dem zweiten Flussleitabschnitt des Kolbens auf, da der zweite Flussleitabschnitt des Kolbens einen Fluss des magnetischen Flusses erlaubt, der kleiner ist als in dem ersten Flussleitabschnitt. In diesem Fall ist der magnetische Fluss, der in dem Kolben fließt in einen Teil, der in dem ersten Flussleitabschnitt fließt, und einen Teil, der in dem zweiten Flussleitabschnitt fließt, unterteilt. Ferner sind während der Bewegung des Kolbens der zweite Flussleitabschnitt und die innere Umfangsoberfläche des Gehäuses in Kontakt miteinander, ohne dass dabei der erste Flussleitabschnitt und die innere Umfangsoberfläche des Gehäuses in Kontakt miteinander sind. Daher ist ein Betrag des Teils des magnetischen Flusses, der zu Kontaktabschnitten fließt, bei denen der Kolben und die innere Umfangsoberfläche des Gehäuses in Kontakt miteinander sind, kleiner als ein Betrag des magnetischen Flusses, der in dem Kolben fließt. Das heißt, selbst wenn ein bestimmter Betrag des magnetischen Flusses in dem Kolben fließt, ist es möglich, den Betrag des Tels des magnetischen Flusses, der zu den Kontaktabschnitten des Kolbens und der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses fließt, zu verringern. Daher ist es in dem elektromagnetischen Linearventil gemäß diesem Modus (23), ebenso wie in dem elektromagnetischen Ventil gemäß diesem Modus (1) möglich, die elektromotorische Kraft zu erzeugen, deren Betrag auf ein bestimmtes Maß vergrößert ist, und die zwischen dem Kolben und der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses erzeugte Reibungskraft zu verringern. Das heißt, die Eigenschwingung des Kolbens kann ohne eine große Reibungskraft, die zwischen dem Kolben und der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses erzeugt wird, verringert werden.
Der in diesem Modus (23) zitierte „Kolben” kann so aufgebaut sein, dass, wenn der magnetische Fluss in dem „Kolben” in der axialen Richtung fließt, eine magnetische Sättigung zwischen dem oben beschriebenen Endabschnitt und einem weiteren Endabschnitt des „Kolbens” stattfindet, und so, dass der Betrag eines Teils des magnetischen Flusses, der auf einer Seite des Endabschnitts des „Kolbens” fließt, und der Betrag eines Teils des magnetischen Flusses, der auf einer Seite des weiteren Endabschnitts des „Kolbens” fließt, voneinander verschieden sind. Insbesondere kann zum Beispiel, wie in dem in jedem der obigen Modi (1)–(22) beschriebenen, elektromagnetischen Linearventil, ein Außendurchmesser des zweiten Flussleitabschnitts kleiner als ein Außendurchmesser des ersten Flussleitabschnitts sein. Ferner kann zum Beispiel der erste Flussleitabschnitt und der zweite Flussleitabschnitt aus jeweiligen Elementen gebildet sein, die aus jeweiligen Materialien gebildet sind, die voneinander verschieden sind, so dass es für den magnetischen Fluss schwieriger ist, durch den zweiten Flussleitabschnitt hindurchzutreten als durch den ersten Flussleitabschnitt hindurchzutreten.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Ansicht, die schematisch ein Fahrzeughydraulikbremssystem zeigt, das mit elektromagnetischen Linearventilen ausgestattet ist, von denen jedes gemäß einer Ausführungsform der beanspruchbaren Erfindung aufgebaut ist.
2 ist eine schematische Querschnittsansicht, die das elektromagnetische Linearventil zeigt, das in dem Fahrzeughydraulikbremssystem von 1 angeordnet ist.
3 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang einer in 2 gezeigten Linie A-A.
4 ist ein Satz von schematischen Querschnittsansichten, die das elektromagnetische Linearventil zeigen, das an einem Basiskörper befestigt ist.
5 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein elektromagnetisches Linearventil als Vergleichsbeispiel zeigt.
6 ist ein Satz von Ansichten, die das elektromagnetische Linearventil von 2 und das elektromagnetische Linearventil als das Vergleichsbeispiel zeigen.
7 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein elektromagnetisches Linearventil zeigt, das gemäß einer Modifikation der Ausführungsform aufgebaut ist.
8 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein elektromagnetisches Linearventil zeigt, das gemäß einer weiteren Modifikation der Ausführungsform aufgebaut ist.
BESTER MODUS ZUR DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Nachfolgend sind eine Ausführungsform der beanspruchbaren Erfindung und einige Modifikationen der Ausführungsform mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es ist klar, dass die beanspruchbare Erfindung nicht auf die Ausführungsform und die Modifikationen, die unten beschrieben sind, begrenzt ist, sondern auch mit verschiedenen Änderungen wie etwa jene, die in dem obigen Abschnitt „MODI DER ERFINDUNG” beschrieben sind und die für den Fachmann auf der Hand liegen, durchgeführt werden können.
<Ausführungsform>
1. Aufbau des Fahrzeughydraulikbremssystems
1 zeigt schematisch ein Hydraulikbremssystem 10, das in einem Fahrzeug einbaubar ist. Das Hydraulikbremssystem 10 ist mit elektromagnetischen Linearventilen ausgestattet, von denen jedes gemäß der Ausführungsform der Erfindung aufgebaut ist. Das Hydraulikbremssystem 10 umfasst ein Bremspedal 12 als ein Bremsbetätigungselement, eine Hauptzylindervorrichtung 14 und einen Bremsaktor 16. Die Hauptzylindervorrichtung 14 umfasst einen Hauptzylinder 18, der dazu ausgelegt ist, ein Arbeitsfluid (Bremsfluid) in Übereinstimmung mit einer Niederdrückung des Bremspedals 12 mit Druck zu beaufschlagen. Der Hauptzylinder 18 umfasst zwei Druckkammern 20, 22, wobei die Druckkammer 20 mit einem Ende eines Fluidkanals 24 verbunden ist, während die Druckkammer 22 mit einem Ende eines Fluidkanals 26 verbunden ist. Ein weiteres Ende des Fluidkanals 24 ist mit einem Radzylinder 32 einer Bremsvorrichtung verbunden, die dazu ausgelegt ist, eine Drehung eines linken Vorderrades 28 des Fahrzeugs zu bremsen. Ein weiteres Ende des Fluidkanals 26 ist mit einem Radzylinder 34 einer Bremsvorrichtung verbunden, die dazu ausgelegt ist, eine Drehung eines rechten Vorderrades 30 des Fahrzeugs bremsen. Die Hauptzylindervorrichtung 14 umfasst ein Reservoir 36, das dazu ausgelegt ist, darin das Arbeitsfluid so zu speichern, dass ein Druck des gespeicherten Arbeitsfluids gleich einem Atmosphärendruck ist. Das Arbeitsfluid wird von dem Reservoir 36 den Druckkammern 20, 22 des Hauptzylinders 18 zugeführt. Es ist zu beachten, dass ein Hubsimulator 40 über ein elektromagnetisches Öffnungs-/Schließventil 38 mit der Druckkammer 20 als einer der zwei Druckkammern des Hauptzylinders 18 verbunden ist.
Der Bremsaktor 16 ist dazu ausgelegt, Fluiddrücke in den oben beschriebenen Radzylindern 32, 34, einen Fluiddruck in einem Radzylinder 48 einer Bremsvorrichtung, der dazu ausgelegt ist, eine Drehung eines linken Hinterrades 46 des Fahrzeugs zu bremsen, und einen Fluiddruck in einem Radzylinder 52 einer Bremsvorrichtung, der dazu ausgelegt ist, eine Drehung eines rechten Hinterrades 50 des Fahrzeugs zu bremsen, zu regeln. Der Bremsaktor 16 umfasst zwei Hauptsperrventile 56, 58, eine Motorfluiddruckquelle 60 als Fluiddruckquelle, eine Fluiddruckregelungs-Ventilvorrichtung 62, zwei Hauptzylinder-Drucksensoren 64 und vier Radzylinder-Drucksensoren 66. Diese Komponenten des Bremsaktors 16 sind an einem blockförmigen Basiskörper 68 (vgl. 4) befestigt.
Die Motorfluiddruckquelle 60 umfasst eine Pumpe 70, die dazu ausgelegt ist, das Arbeitsfluid von dem Reservoir 36 zu pumpen, einen Elektromotor 72, die dazu ausgelegt ist, die Pumpe 70 anzutreiben, einen Druckspeicher 74, der dazu ausgelegt ist, das von der Pumpe 70 abgegebene Arbeitsfluid zu speichern, und ein Entlastungsventil 76, das dazu ausgelegt ist, den Druck des von der Pumpe 70 abgegebenen Arbeitsfluids zu regulieren. Der Druckspeicher 74 speichert das Arbeitsfluid, wobei das gespeicherte Arbeitsfluid mit Druck beaufschlagt ist. Das Entlastungsventil 76 reguliert den Druck des Arbeitsfluids so, dass der regulierte Fluiddruck bei einem vorbestimmten Pegel oder darunter gehalten wird.
Über die Fluiddruckregelungs-Ventilvorrichtung 62 sind die oben beschriebenen vier Radzylinder 32, 34, 48, 52 mit der Motorfluiddruckquelle 60 verbunden. Die Fluiddruckregelungs-Ventilvorrichtung 62 umfasst elektromagnetische Druckerhöhungslinearventile (nachfolgend einfach als „Druckerhöhungsventile” bezeichnet, wo es angemessen ist) 80, 82, 84, 86 und elektromagnetische Druckverminderungsventile (nachfolgend einfach als „Druckverminderungsventile” bezeichnet, wo es angemessen ist) 90, 92, 94, 96. Jedes der Druckverminderungsventile 90, 92, 94, 96 ist dazu ausgelegt, den Fluss des Arbeitsmittels von der Pumpe 70 und/oder dem Druckspeicher 74 zu einem entsprechenden der Radzylinder 32, 34, 48, 52 zu regeln. Jedes der Druckverminderungsventile 90, 92, 94, 96 ist dazu ausgelegt, den Fluss des Arbeitsfluids von einem entsprechenden der Radzylinder 32, 34, 48, 52 zu dem Reservoir 36 zu regeln. Die Pumpe 70 und der Druckspeicher 74 sind über einen Druckerhöhungskanal 98 mit den Druckerhöhungsventilen 80–86 verbunden. Die Druckverminderungsventile 90–96 sind über einen Druckverminderungskanal 100 mit dem Reservoir 36 verbunden. Jedes der Druckerhöhungsventile 80–86 und jedes der Druckverminderungsventile 90–96 ist für einen entsprechenden der vier Radzylinder 32, 34, 48, 52 vorgesehen. Vier Paare der Druckerhöhungsventile 80–86 und Druckverminderungsventile 90–96 sind über jeweilige vier Radzylinderkanäle 102, 104, 106, 108 mit den jeweiligen vier Radzylindern 32, 34, 50, 52 verbunden.
Zwischen der Pumpe 70 und den Druckerhöhungsventilen 80–86 ist ein Quellendrucksensor 110 angeordnet, um den Fluiddruck in der Motorfluiddruckquelle 60 zu erfassen. Ferner umfassen die Radzylinderkanäle 102–108 die Radzylinder-Drucksensoren 66, die dazu ausgelegt sind, die Fluiddrücke in dem jeweiligen Radzylinder 32, 34, 48, 52 zu erfassen. Das Hauptsperrventil 56 ist zwischen dem Radzylinder 32 und der Druckkammer 20 als eine der zwei Druckkammern des Hauptzylinders 18 angeordnet. Entsprechend ist das Hauptsperrventil 58 zwischen dem Radzylinder 34 und der Druckkammer 22 als die weitere der zwei Druckkammern des Hauptzylinders 18 angeordnet. Jeder der Hauptzylinder-Drucksensoren 64 ist zwischen einem entsprechenden der Hauptsperrventile 56, 58 und einer entsprechenden der Druckkammern 20, 22 angeordnet.
2. Aufbau des elektromagnetischen Linearventils
Jedes der Druckerhöhungsventile 80–86 und Druckverminderungsventile 90–96 ist durch ein elektromagnetisches Linearventil gebildet. In dem elektromagnetischen Linearventil gibt es eine vorbestimmte Beziehung zwischen einem zugeführten elektrischen Strom und einer Druckdifferenz des Arbeitsfluids auf einer Hochdruckseite und des Arbeitsfluids auf einer Niedrigdruckseite. Ein Ventilöffnungsdruck (d. h. ein Druck, der zum Öffnen des Ventils erforderlich ist) wird in Abhängigkeit von einer Erhöhung und einer Verringerung des zugeführten elektrischen Stroms geändert. Daher kann ein Radzylinderdruck als der Fluiddruck in jedem der Radzylinder 32, 34, 48, 52 durch Regeln des einem entsprechenden der Druckerhöhungsventile 80–86 und einem entsprechenden der Druckverminderungsventile 90–96 zugeführten elektrischen Stromes kontinuierlich verändert werden. Das heißt, der Radzylinderdruck kann leicht auf einen gewünschten Pegel geregelt werden. In dem vorliegenden System 10 sind alle Druckerhöhungsventile 80–86 durch normalerweise geschlossene Ventile gebildet, die für das rechte und linke Vorderrad 30, 28 vorgesehenen Druckverminderungsventile 90, 92 sind durch normalerweise geschlossene Ventile gebildet, und die für das rechte und linke Hinterrad 50, 46 vorgesehenen Druckverminderungsventile 94, 96 sind durch normalerweise geöffnete Ventile gebildet. Da die Druckerhöhungsventile 80–86 und die Druckverminderungsventile 90, 92, die durch die normalerweise geschlossenen Ventile gebildet sind, im Wesentlichen gleich aufgebaut sind, ist nachfolgend das Druckerhöhungsventil 80 stellvertretend für diese normalerweise geschlossenen Ventile beschrieben.
Wie es in 2 gezeigt ist, umfasst das Druckerhöhungsventil 80 ein hohl ausgebildetes Gehäuse 120, einen Kolben 122, der in dem Gehäuse angeordnet und in einer Richtung seiner Achse beweglich ist, und eine zylindrisch geformte Spule 124, die in einem Außenumfangsbereich des Gehäuses 120 angeordnet ist. Das Gehäuse 120 umfasst einen ortsfesten Kern 126 als zylindrisch ausgebildeten Kernabschnitt, der durch einen oberen Endabschnitt des Gehäuses 120 gebildet ist, ein großes zylindrisches Element 128, das eine allgemein zylindrische Form aufweist und eine äußere Wandoberfläche des Gehäuses 120 bildet, ein kleines zylindrisches Element 130, das eine allgemein zylindrische Form aufweist und die Außenwandoberfläche des Gehäuses 120 bildet, und ein Ventilelement 132, das eine zylindrische Form und einen Deckel besitzt. Das kleine zylindrische Element 130 ist von einem unteren Endabschnitt des großen zylindrischen Elements 128 in das große zylindrische Element 128 eingeführt und ist in das große zylindrische Element 128 eingepasst. Das Ventilelement 132 ist in einen unteren Endabschnitt des kleinen zylindrischen Elements 130 eingepasst. Der ortsfeste Kern 126, das grolle zylindrische Element 128 und das kleine zylindrische Element 130 sind aus einem ferromagnetischen Material hergestellt. Das kleine zylindrische Element 130 ist so in das grolle zylindrische Element 128 eingepasst, dass das große zylindrische Element 128 und das kleine zylindrische Element 130 miteinander verbunden sind, wobei das große und das kleine zylindrische Element 128, 130 in Kontakt miteinander gehalten werden. Ferner sind der ortsfeste Kern 126 und der große zylindrische Abschnitt 128 über eine zylindrische Buchse 134, die aus einem nicht-ferromagnetischen Material hergestellt ist, miteinander verbunden, wobei der ortsfeste Kern 126 und das große zylindrische Element 128 zueinander beabstandet sind.
Das kleine zylindrische Element 130, das in das grolle zylindrische Element 128 eingepasst ist, kann in einen eingepassten Abschnitt 140, einen Vorsprungabschnitt 142 und einen unteren Endabschnitt 143 unterteilt werden. Der eingepasste Abschnitt 140 ist in den grollen zylindrischen Abschnitt 128 eingepasst. Der Vorsprungabschnitt 142 ist an einer unteren Seite des eingepassten Abschnitts 140 angeordnet und besitzt eine innere Wandoberfläche, die in Richtung einer Achse des kleinen zylindrischen Elements 130 ragt. Der untere Endabschnitt 143 ist an einer unteren Seite des Vorsprungabschnitts 142 angeordnet. Das oben beschriebene Ventilelement 132 ist fest in den unteren Endabschnitt 143 eingepasst und dient als Teilungsabschnitt zum Teilen eines Inneren des Gehäuses 120 in eine erste Fluidkammer 144 und eine zweite Fluidkammer 145. Der oben beschriebene Kolben 122 ist in der ersten Fluidkammer 144 angeordnet. Die zweite Fluidkammer 145 weist in einer unteren Stirnfläche des Gehäuses 120 eine Öffnung auf, durch die die zweite Fluidkammer 145 nach unten offen ist. Die Öffnung der zweiten Fluidkammer 145 dient als Eintrittsöffnung, so dass dem Druckerhöhungskanal 98 als Arbeitsfluidkanal einer Hochdruckseite mit der zweiten Fluidkammer 145 verbunden ist. Das Ventilelement 132 weist ein Durchgangsloch 146 auf, das es in einer Richtung einer Achse des Ventilelements 132 durchdringt. Eine obere Öffnung 148 des Durchtrittslochs 146 ist verjüngend ausgebildet und dient als Ventilsitz.
Der Kolben 122 ist aus einem ferromagnetischen Material hergestellt und ist in einem Inneren des Gehäuses 120, das durch Zusammenwirken des ortsfesten Kerns 126, des großen zylindrischen Elements 128, des kleinen zylindrischen Elements 130 und des Ventilelements 132 definiert ist, axial beweglich eingepasst. Der Kolben 122 weist eine Stufenform auf und ist durch einen Abschnitt 150 mit großem Außendurchmesser, einen Abschnitt 152 mit kleinem Außendurchmesser und einem Stößelabschnitt 154 gebildet. Der Abschnitt 150 mit großem Außendurchmesser ist durch einen oberen Endabschnitt des Kolbens 122 gebildet. Der Abschnitt 152 mit kleinem Außendurchmesser ist an einer unteren Seite des Abschnitts 150 mit großem Durchmesser angeordnet und besitzt einen Außendurchmesser, der kleiner als ein Außendurchmesser des Abschnitts 150 mit großem Außendurchmesser ist. Der Stößelabschnitt 154 ist an einer unteren Seite des Abschnitts 152 mit kleinem Außendurchmesser angeordnet und besitzt einen Außendurchmesser, der kleiner als der Außendurchmesser des Abschnitts 152 mit kleinem Außendurchmesser ist. Es ist zu beachten, dass ein Verhältnis des Außendurchmessers des Abschnitts 152 mit kleinem Außendurchmesser zu dem Außendurchmesser des Abschnitts 150 mit großem Außendurchmesser 3/5 beträgt.
Ferner besitzt auch die innere Wandoberfläche des Gehäuses 120 aufgrund des kleinen zylindrischen Elements 130, das in das große zylindrische Element 128 eingepasst ist, eine Stufenform. Eine Beziehung zwischen einem Innendurchmesser der inneren Wandoberfläche des Gehäuses 120 und dem Außendurchmesser des Kolbens 122 ist wie folgt: Ein Innendurchmesser des großen zylindrischen Elements 128 als ein Abschnitt mit großem Innendurchmesser ist geringfügig größer als ein Außendurchmesser des Abschnitts 150 mit großem Außendurchmesser; ein Innendurchmesser des eingepassten Abschnitts 140 des kleinen zylindrischen Elements 130 ist kleiner als der Außendurchmesser des Abschnitts 150 mit großem Außendurchmesser und ist geringfügig größer als der Außendurchmesser des Abschnitts 152 mit kleinem Außendurchmesser; und ein Innendurchmesser des Vorsprungabschnitts 142 des kleinen zylindrischen Elements 130 ist kleiner als der Außendurchmesser des Abschnitts 152 mit kleinem Außendurchmesser und ist geringfügig größer als der Außendurchmesser des Stößelabschnitts 154.
Der Abschnitt 150 mit großem Außendurchmesser des Kolbens 122 ist in das große zylindrische Element 128 eingeführt, der Abschnitt 152 mit kleinem Außendurchmesser des Kolbens 122 ist in den eingepassten Abschnitt 140 als Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser eingeführt, und der Stößelabschnitt 154 des Kolbens 122 ist in den Vorsprungabschnitt 142 als ein Stößeleinführungsabschnitt eingeführt. Zwischen dem Abschnitt mit großem Außendurchmesser 150 und dem großen zylindrischen Element 128 ist ein Spalt (Abstand) vorhanden, zwischen dem Abschnitt 152 mit kleinem Außendurchmesser und dem eingepassten Abschnitt 140 ist ein Spalt (Abstand) vorhanden, und zwischen dem Stößelabschnitt 154 und dem Vorsprungabschnitt 142 ist ein Spalt (Abstand) vorhanden, so dass der Kolben 122 in dem Gehäuse 120 geschmeidig beweglich ist. Die Spaltweite zwischen dem Abschnitt 152 mit kleinem Außendurchmesser und dem eingepassten Abschnitt 140 ist kleiner als die Spaltweite zwischen dem Abschnitt 150 mit großem Außendurchmesser und dem großen zylindrischen Element 128 und die Spaltweite zwischen dem Stößelabschnitt 154 und dem Vorsprungabschnitt. Daher sind, wenn die Achse des Kolbens 122 und die Achse des Gehäuses 120 zueinander versetzt sind, der Kolben 122 und das Gehäuse 120 bei dem Abschnitt 152 mit kleinem Außendurchmesser und dem eingepassten Abschnitt 140 in Kontakt miteinander. Das heißt, selbst wenn die Achse des Kolbens 122 und die Achse des Gehäuses 120 zueinander versetzt sind, sind der Abschnitt 150 mit großem Außendurchmesser und des große zylindrische Element 128 nicht miteinander in Kontakt gebracht, und der Stößelabschnitt 154 und der Vorsprungabschnitt 142 sind auch nicht miteinander in Kontakt gebracht. Es ist zu beachten, dass die Spaltweite zwischen dem Abschnitt 150 mit großem Außendurchmesser und dem großen zylindrischen Element 128 (d. h. die Differenz zwischen dem Außendurchmesser des Abschnitts 150 mit großem Außendurchmesser und dem Innendurchmesser des großen zylindrischen Elements 128) 0,4 mm beträgt, und dass die Spaltweite zwischen dem Abschnitt 152 mit kleinem Außendurchmesser und dem eingepassten Abschnitt 152 (d. h. die Differenz zwischen dem Außendurchmesser des Abschnitts 152 mit kleinem Außendurchmesser und dem Innendurchmesser des eingepassten Abschnitts 140) 0,06 mm beträgt.
In dem kleinen zylindrischen Element 130, in das der Abschnitt 152 mit kleinem Außendurchmesser und der Stößelabschnitt 154 des Kolbens 122 eingeführt sind, ist, sich in der axialen Richtung erstreckend, ein Ausschnittsabschnitt 156 angeordnet. Wie es in 2 und 3 (des heißt einer Querschnittsansicht entlang einer Linie A-A in 2) gezeigt ist, weist der Ausschnittsabschnitt 156 einen Abschnitt auf, der durch einen Ausschnittteil einer Wand des eingepassten Abschnitts 140 gebildet ist, und einen Abschnitt, der durch einen Ausschnittteil einer äußeren Wandoberfläche des Vorsprungabschnitts 142 gebildet ist. Der Ausschnittsabschnitt 156 umfasst nicht einen Abschnitt, der durch eine innere Wandoberfläche des Vorsprungabschnitts 142 gebildet ist, da eine innere Wandoberfläche des Vorsprungabschnitts 142 keinen Ausschnittteil enthält. Die Mehrzahl von Fluidkammern in dem Gehäuse 120 ist über den Ausschnittabschnitt 156 miteinander verbunden. Das Innere des Gehäuses 120 ist mit dem Radzylinderkanal 102 als einem Arbeitsfluidkanal einer Niedrigdruckseite verbunden.
Genau genommen ist die erste Fluidkammer 144 des Gehäuses 120 durch vier Fluidkammern gebildet, nämlich einer ersten Kolbenfluidkammer 162, einer zweiten Kolbenfluidkammer 168, einer dritten Kolbenfluidkammer 174 und einer vierten Kolbenfluidkammer 176. Die erste Kolbenfluidkammer 162 ist durch den ortsfesten Kern 126 und den Abschnitt 150 mit großem Außendurchmesser des Kolbens 122 definiert. Die zweite Kolbenfluidkammer 168 ist durch eine obere Stirnfläche des kleinen zylindrischen Elements 130 und eine Schulterfläche, die eine äußere Umfangsoberfläche des Abschnitts 150 mit großem Außendurchmesser und eine äußere Umfangsoberfläche des Abschnitts 152 mit kleinem Außendurchmesser verbindet, definiert. Die dritte Kolbenfluidkammer 174 ist durch zwei Schulterflächen, von denen eine die äußere Umfangsoberfläche des Abschnitts 152 mit kleinem Außendurchmesser und eine äußere Umfangsoberfläche des Stößelabschnitts 154 verbindet und von denen die weitere eine innere Umfangsoberfläche des eingepassten Abschnitts 140 des kleinen zylindrischen Elements 130 und eine innere Umfangsoberfläche des Vorsprungabschnitts 142 miteinander verbindet, definiert. Die vierte Kolbenfluidkammer 176 ist durch den Vorsprungabschnitt 142 und das Ventilelement 132 definiert. Von diesen vier Fluidkammern ist die zweite Kolbenfluidkammer 168 als eine [Abschnitt mit großem Außendurchmesser]/[Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser]-Fluidkammer, die dritte Kolbenfluidkammer 174 als eine [Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser]/Stößeleinführungsabschnitt-Fluidkammer und die vierte Kolbenfluidkammer 176 als eine Stößeleinführungsabschnitt/Teilungsabschnitt-Fluidkammer über den Ausschnittabschnitt 156, der als eine Verbindungsdurchführung des Abschnitts mit kleinem Innendurchmesser dient, und eine Stößeleinführungsabschnitt-Verbindungsdurchführung, miteinander verbunden. Der Ausschnittabschnitt 156 weist an seinem unteren Endabschnitt eine Öffnung auf, die zu einer äußeren Umfangsoberfläche des kleinen zylindrischen Elements 130 mündet, so dass die Öffnung des Ausschnittabschnitts 156 als eine Austrittsöffnung dient. Es ist zu beachten, dass die dritte Kolbenfluidkammer 174 und die vierte Kolbenfluidkammer 176 miteinander zusammenwirken, um eine [Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser]/Teilungsabschnitt-Fluidkammer zu bilden.
Der Stößelabschnitt 154 des Kolbens 122 ist kugelförmig bzw. sphärisch an seinem unteren Endabschnitt, und der kugelförmige untere Endabschnitt des Stößelabschnitts 154 liegt der Öffnung 148 des Durchgangslochs 146, das in dem Ventilelement 132 angeordnet ist, gegenüber. Der untere Endabschnitt des Stößelabschnitts 154 ist so ausgelegt, dass er auf der Öffnung 148 so aufsitzbar ist, dass er als Ventilkörper dient. Wenn der untere Endabschnitt des Stößelabschnitts 154, der als der Ventilkörper dient, auf der Öffnung 148, die als Ventilsitz dient, aufsitzt, ist das Durchgangsloch 146 verschlossen. Es ist zu beachten, dass der Kolben 122 durch maschinelle Bearbeitung eines einzigen Materialstücks, das aus einem ferromagnetischen Material hergestellt ist, gebildet ist. Der Kolben 122, der aus dem einzigen Materialstück gebildet ist, ist einer Oberflächenwärmebehandlung unterzogen, um die Härte einer Oberfläche des Kolbens 122 zu erhöhen. Detailliert beschrieben ist die gesamte Oberfläche des Kolbens 122 aus einer gehärteten Oberfläche gebildet, die einer Aufkohlungswärmebehandlung als der Oberflächenbehandlung unterzogen ist, um die Härte des Kolbens 122, insbesondere die Härte des unteren Endabschnitts des Kolbens 122, das als der Ventilkörper dient, zu erhöhen.
Ein Sackloch 178 ist in einer oberen Stirnfläche des Abschnitts 150 mit großem Außendurchmesser des Kolbens 122 ausgebildet, und eine Feder 180 ist in das Sackloch 178 eingeführt. Die Feder 180 weist einen oberen Endabschnitt auf, der von der oberen Stirnfläche des Kolbens 122 vorragt, so dass die Feder 180 in dem Sackloch 178 angeordnet ist, wenn sie durch den ortsfesten Kern 126 und eine Bodenfläche des Sacklochs 178 zusammengedrückt wird. Daher ist der Kolben 122 durch eine elastische Kraft der Feder 180 als ein elastischer Körper in eine Richtung von dem ortsfesten Kern 126 weg vorgespannt bzw. wird in diese Richtung gedrängt. Das heißt, der Kolben 122 wird in eine Richtung (nachfolgend dort, wo es angemessen ist, als „Annäherungsrichtung” bezeichnet) gedrängt, um so zu bewirken, dass der untere Endabschnitt des Stößelabschnitts 154, der als der Ventilkörper dient, in Richtung der Öffnung 148, die als der Ventilsitz dient, gedrängt wird. Es ist zu beachten, dass ein stabförmiger Stopper 182 in das Sackloch 178 so eingeführt ist, dass er von der Feder 180 umschlossen ist, so dass eine Aufwärtsbewegung des Kolbens 122 durch den Stopper 182 begrenzt ist.
Die zylindrisch geformte Spule 124 wird durch ein Halteelement 184 gehalten, das aus einem Harz hergestellt ist, um so fest in der äußeren Umgebung des Gehäuses 120 angeordnet zu sein. Die Spule 124, zusammen mit dem Halteelement 184, ist von einem Spulengehäuse 186 umschlossen, das aus einem ferromagnetischen Material hergestellt ist. Ein oberer Endabschnitt des Spulengehäuses 186 ist in einer axialen Richtung oberhalb einer unteren Stirnfläche des ortsfesten Kerns 126 des Druckerhöhungsventils 80 angeordnet, während ein unterer Endabschnitt des Spulengehäuses 186 unterhalb eines oberen Endabschnitts des kleinen zylindrischen Elements 130 angeordnet ist.
Aufgrund der oben beschriebenen Konstruktion verhindert das Druckerhöhungsventil 80, wenn der Spule 124 kein elektrischer Strom zugeführt wird, den Fluss des Arbeitsfluids zwischen dem Druckerhöhungskanal 98 und dem Radzylinderkanal 102 in beide Richtungen. Wenn der Spule 124 der elektrische Strom zugeführt wird, ermöglicht das Druckerhöhungsventil 80, dass das mit Druck beaufschlagte Arbeitsfluid von dem Druckerhöhungskanal 98 über den Radzylinderkanal 102 zu dem Radzylinder 32 fließt, und ändert einen Fluiddruck (nachfolgend dort, wo es angemessen ist, als „Radzylinderdruck” bezeichnet) des Arbeitsfluids, das auf den Radzylinder 32 wirkt.
Genauer beschrieben sitzt der entfernte Endabschnitt des Kolbens 122, wenn der elektrische Strom der Spule 124 nicht zugeführt wird, auf der Öffnung 148 des Durchgangslochs 146, das mit der Druckerhöhungsdurchführung 148 verbunden ist, aufgrund der elastischen Kraft der Feder 180 auf, so dass das Druckerhöhungsventil 80 den Fluss des Arbeitsfluids zwischen dem Druckerhöhungskanal 98 und dem Radzylinderkanal 102 in beiden Richtungen verhindert. In diesem Fall wird bewirkt, dass eine Kraft F1, die auf einer Differenz zwischen dem Radzylinderdruck und einem Fluiddruck (nachfolgen dort, wo es angemessen ist, als „Druck des mit Druck beaufschlagten Arbeitsfluids” bezeichnet) des mit Druck beaufschlagten Arbeitsfluids in dem Druckerhöhungskanal 98 basiert, auf den entfernten Endabschnitt des Kolbens 122, der als der Ventilkörper dient, wirkt. Diese auf der Druckdifferenz basierende Kraft F1 wirkt in eine Richtung, die einer Richtung entgegengesetzt ist, in der die elastische Kraft F2 der Feder 180 wirkt. Da die elastische Kraft F2 so ausgelegt ist, dass sie um einen bestimmten Betrag größer als die auf der Druckdifferenz basierende Kraft F1 ist, wird das Druckerhöhungsventil 80 nicht in seinen geöffneten Zustand versetzt, wenn der Spule 124 kein elektrischer Strom zugeführt wird.
Wenn hingegen der Spule 124 der elektrische Strom zugeführt wird, wird bei der Erzeugung eines Magnetfeldes bewirkt, dass ein magnetischer Fluss das Spulengehäuse 186, den ortsfesten Kern 126, den Kolben 122, das große zylindrische Element 128 und das kleine zylindrische Element 130 durchdringt. in diesem Fall wird eine magnetische Kraft erzeugt, die den Kolben 122 in eine Richtung (nachfolgend dort, wo es angemessen ist, als „Trennungsrichtung” bezeichnet) bewegt, um zu bewirken, dass der untere Endabschnitt des Stößelabschnitts 154 von der Öffnung 148 weg bewegt wird. Wenn als Folge davon, dass der Spule 124 der elektrische Stromes zugeführt wird, das Magnetfeld erzeugt wird, wird auf der Grundlage der magnetischen Kraft eine Kraft F3 erzeugt, die den Kolben nach oben drängt, so dass eine Summe aus der auf der Druckdifferenz basierenden Kraft F1 und der auf der magnetischen Kraft basierenden Kraft F3 auf den entfernten Endabschnitt des Kolbens 122, der als der Ventilkörper dient, in eine von entgegengesetzten Richtungen wirkt, während die elastische Kraft F2 der Feder 162 auf den entfernten Endabschnitt des Kolbens 122 in die weitere der entgegengesetzten Richtungen wirkt. in diesem Fall, wenn die Summe aus der auf der Druckdifferenz basierenden Kraft F1 und der auf der magnetischen Kraft basierenden Kraft F2 größer als die elastische Kraft F2 ist, wird der entfernte Endabschnitt des Kolbens 122 von der Öffnung 148 getrennt, so dass das Arbeitsfluid von dem Druckerhöhungskanal 98 zu dem Radzylinder 32 fließt. Daher kann bewirkt werden, dass das mit Druck beaufschlagte Arbeitsfluid in dem Radzylinder 32 wirkt. Demgegenüber, als Folge der Erhöhung des Radzylinderdrucks, d. h. als Folge einer Verringerung der Kraft F1 auf der Grundlage der Druckdifferenz, wird das Druckerhöhungsventil 80, wenn die Summe aus der Kraft F1 und der Kraft F3 kleiner als die elastische Kraft F2 wird, in seinen geschlossenen Zustand versetzt, so dass der Fluss des Arbeitsfluids von dem Druckerhöhungskanal 98 in den Radzylinder 32 verhindert wird. Daher wird der Radzylinderdruck zu einem Zeitpunkt, zu dem die Summe aus der auf der Druckdifferenz basierenden Kraft F1 und der auf der magnetischen Kraft basierenden Kraft F3 kleiner als die elastische Kraft F2 wird, bei einem Wert gehalten. Das heißt, durch Regeln eines Betrages des elektrischen Stromes, der der Spule 124 zugeführt werden soll, ist es möglich, die Druckdifferenz zwischen dem Radzylinderdruck und dem Druck des mit Druck beaufschlagten Arbeitsfluids zu regeln und den Radzylinderdruck auf einen Soll-Arbeitsfluiddruck zu erhöhen.
Die Druckverminderungsventile 90, 92, die ebenfalls durch normalerweise geschlossene Ventile gebildet sind, sind hinsichtlich ihres Aufbaus mit dem oben beschriebenen Druckerhöhungsventil 80 identisch. Jedoch ist in jedem der Druckverminderungsventile 90, 92 ein entsprechender der Radzylinderkanäle 102, 104 mit dem unteren Endabschnitt des Durchgangslochs 146, das als die Eintrittsöffnung dient, verbunden, während der Druckverminderungskanal 100 mit der Öffnung der äußeren Umfangsoberfläche verbunden ist, in die der Ausschnittabschnitt 156 mündet. Daher ist jedes der Druckverminderungsventile 90, 92 dazu geeignet, die Druckdifferenz zwischen dem Radzylinderdruck und dem Druck des Arbeitsfluids in dem Druckverminderungskanal 100 zu regeln und den Radzylinderdruck auf den Soll-Arbeitsfluiddruck zu verringern. Es ist zu beachten, dass jedes der Druckverminderungsventile 94, 96, die durch normalerweise geschlossene Ventile gebildet sind, den gleichen Aufbau wie ein zum Beispiel in der JP-2000-95094A offenbartes Druckverminderungsventil besitzt, so dass auf eine ausführliche Beschreibung davon verzichtet ist.
3. Befestigung des elektromagnetischen Linearventils
Die oben beschriebenen Druckerhöhungsventile 80–86 und Druckverminderungsventile 90–96 sind an einem blockförmigen Basiskörper befestigt, in den die Arbeitsfluidkanäle münden. Der blockartig ausgebildete Basiskörper umfasst Vertiefungsabschnitte für die jeweiligen Druckerhöhungsventile 80–86 und Druckverminderungsventile 90–96, so dass jedes der Druckerhöhungsventile 80–86 und Druckverminderungsventile 90–96 in einem entsprechenden der Vertiefungsabschnitte befestigt ist. Da alle Ventile 80–86, 90–96 im Wesentlichen auf die gleiche Weise an dem blockförmigen Basiskörper befestigt sind, ist nachfolgend das Druckerhöhungsventil 80 stellvertretend für die Ventile 80–86, 90–96 beschrieben.
Der blockartig ausgebildete Basiskörper 68 ist aus einer Aluminiumlegierung hergestellt und weist einen Vertiefungsabschnitt 188 auf, der so geformt ist, dass das große zylindrische Element 128 und das kleine zylindrische Element 130, die das Gehäuse 120 bilden, im Wesentlichen spielfrei in dem Vertiefungsabschnitt 188 eingepasst sind, wie es in 4 gezeigt ist. In dem Basiskörper 68 sind der Druckerhöhungskanal 98 und der Radzylinderkanal 102 so fortgesetzt, dass sich der Druckerhöhungskanal 98 von einer Bodenfläche des Vertiefungsabschnitts 188 nach unten erstreckt, und so, dass sich der Radzylinderkanal 102 von einer Seitenfläche des Vertiefungsabschnitts 188 seitlich erstreckt. Um das Druckerhöhungsventil 80 an dem Basiskörper 68 zu befestigen, wird das Druckverminderungsventil 80 (an dem einige Komponenten wie etwa die Feder 124 und das Federgehäuse 186 noch nicht befestigt sind) mit seinem unteren Abschnitt in den Vertiefungsabschnitt 188 eingepasst, wie es in Ansicht (a) von 4 gezeigt ist. Das Druckerhöhungsventil 80 ist soweit in den Vertiefungsabschnitt 188 eingepasst, bis eine ringförmige Nut 190, die in einer äußeren Umfangsoberfläche des großen zylindrischen Elements 128 des Gehäuses 120 ausgebildet ist, in den Vertiefungsabschnitt 188 eingeführt ist.
Anschließend wird ein äußerer Umfang der oberen Öffnung des Vertiefungsabschnitts 188 des Basiskörpers 68 plastisch verformt, wie es in Ansicht (b) von 4 gezeigt ist, indem ein zylindrisch geformtes Werkzeug 192 verwendet wird, das einen Innendurchmesser besitzt, der geringfügig größer als der Außendurchmesser des großen zylindrischen Elements 128 ist. Es wird bewirkt, dass ein plastisch verformter Abschnitt des Basiskörpers 68 in die in der äußeren Umfangsoberfläche des großen zylindrischen Elements 128 vorgesehene ringförmige Nut 190 eingeführt wird, so dass das große zylindrische Element 128 durch den plastisch verformten Abschnitt des Basiskörpers 68 an der ringförmigen Nut 190 befestigt ist, wodurch ein Entfernen des Druckerhöhungsventils 80 von dem Basiskörper 68 und ein Entweichen des Arbeitsfluids verhindert ist. Es ist zu beachten, dass zwischen der inneren Umfangsoberfläche des großen zylindrischen Elements 128 und der äußeren Umfangsoberfläche des eingepassten Abschnitts 140 des kleinen zylindrischen Elements 130 ein ringförmiger Raum 196 an einer in der axialen Richtung gleichen Position wie die ringförmige Nut 190 angeordnet ist. Somit wird selbst dann, wenn das große zylindrische Element 128 beim Befestigen verformt wird, der eingepasste Abschnitte 140 nicht verformt. Da die Spaltweite zwischen dem eingepassten Abschnitt 140 und dem Abschnitt 152 mit kleinem Außendurchmesser des Kolbens 122 äußerst klein ist, wie es oben beschrieben ist, ist die Verformung des eingepassten Abschnitts 140 nicht wünschenswert.
4. Regelung des Fahrzeughydraulikbremssystems
In dem vorliegenden Bremssystem 10 wird aufgrund der oben beschriebenen Konstruktion eine elektrische Bremsregelung durchgeführt, um den Radzylinderdruck in Übereinstimmung mit einem Niederdrückbetrag des Bremspedals 12 zu regeln, indem die Betätigung des Bremsaktors 16 geregelt wird. Kurz gesagt, in der elektrischen Bremsregelung (das mit der vorliegenden Erfindung in keinem direkten Zusammenhang steht) wird zuerst ein Soll-Arbeitsfluiddruck auf der Grundlage des Niederdrückbetrages des Bremspedals 12 bestimmt. Dann, wenn der bestimmte Soll-Arbeitsfluiddruck höher als der Radzylinderdruck ist, werden die Druckverminderungsventile 90–96 in die geschlossenen Zustände versetzt, indem der Spule 124 von jedem der Druckerhöhungsventile 80–86 der elektrische Strom zugeführt wird, um dadurch den Radzylinderdruck auf den Soll-Arbeitsfluiddruck zu erhöhen. Wenn hingegen der bestimmte Soll-Arbeitsfluiddruck niedriger als der Radzylinderdruck ist, werden die Druckerhöhungsventile 80–86 in die geöffneten Zustände versetzt, indem der Spule 124 von jedem der Druckverminderungsventile 90–96 der elektrische Strom zugeführt wird, um dadurch den Radzylinderdruck auf den Soll-Arbeitsfluiddruck zu verringern.
5. Vergleich des vorliegenden elektromagnetischen Linearventils mit einem anderen elektromagnetischen Linearventil
In jedem der Druckerhöhungsventile 80–86 und Druckverminderungsventile 90, 92, die in dem vorliegenden System 10 vorgesehen sind, besitzt der Kolben 122 eine Stufenform, und die innere Umfangsoberfläche des Gehäuses 120, das darin den Kolben 122 hält, besitzt ebenfalls eine Stufenform. 5 zeigt ein Vergleichsbeispiel in der Form eines elektromagnetischen Linearventils 204, das einen allgemein säulenförmigen Kolben 200 und ein Gehäuse 202 mit einem konstanten Innendurchmesser umfasst, um mit dem elektromagnetischen Linearventil mit dem oben beschriebenen stufenförmigen Kolben 122 und Gehäuse 120 verglichen zu werden. Das elektromagnetische Linearventil 204 als das Vergleichsbeispiel ist hinsichtlich seines Aufbaus identisch mit jedem der elektromagnetischen Linearventile 80–86, 90, 92, die in dem vorliegenden System 10 vorgesehen sind, mit Ausnahme des Kolbens 200 und des Gehäuses 202. Daher sind in der nachfolgenden Beschreibung, die hauptsächlich den Kolben 200 und das Gehäuse 202 betrifft, die gleichen Bezugszeichen verwendet, um konstruktive Element mit den gleichen Funktionen wie jene der elektromagnetischen Linearventile 80–86, 90, 92 zu bezeichnen, und auf eine Beschreibung dieser Element ist verzichtet, oder sie ist verkürzt.
Das Gehäuse 202 des elektromagnetischen Linearventils 204 als dem Vergleichsbeispiel umfasst ein allgemein zylinderförmiges zylindrisches Element 206, das eine Wandoberfläche des Gehäuses 202 bildet, wie es in 5 gezeigt ist. Das zylindrische Element 206 ist aus einem ferromagnetischen Material gebildet und hat einen konstanten Innendurchmesser. Der Kolben 202 besitzt einen säulenförmigen Hauptkörper 208, der aus einem ferromagnetischen Material hergestellt ist und ist in ein Inneres des zylindrischen Elements 206, das den konstanten Innendurchmesser besitzt, eingeführt. Der Hauptkörper 208 des Kolbens 200 besitzt einen Außendurchmesser, der geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des zylindrischen Elements 206 ist. Der Kolben 200 ist in dem Gehäuse 202 axial beweglich. Es ist zu beachten, dass der Außendurchmesser des Hauptkörpers 208 des Kolbens 200 im Wesentlichen der gleiche wie der Außendurchmesser des Abschnitts 150 mit großem Außendurchmesser ist, der in jedem der elektromagnetischen Linearventile 80–86, 90, 92 des vorliegenden Systems 10 enthalten ist.
Ein Sackloch 210 ist in einer unteren Stirnfläche des Hauptkörpers 208 des Kolbens 200 angeordnet. Ein Stößelelement 212, das durch ein von dem Hauptkörper 208 unabhängigen Element gebildet ist, ist fest in das Sackloch 210 eingepasst. Ein unterer Endabschnitt des Stößelelements 212 liegt dem Ventilelement 132, das in einen unteren Endabschnitt des zylindrischen Elements 206 eingepasst ist, gegenüber und ist so ausgelegt, dass es auf der Öffnung 148 des Durchgangslochs 146, das in dem Ventilelement 132 angeordnet ist, aufsitzen kann. Das heißt, in dem elektromagnetischen Linearventil 204 als dem Vergleichsbeispiel dient der untere Endabschnitt des Stößelelements 212, das durch das von dem Hauptkörper 208 unabhängigen Element gebildet ist, als der Ventilkörper. Ferner ist in einer oberen Stirnfläche des Hauptkörpers 208 ein Sackloch 214 ausgebildet. Die Spiralfeder 180 ist zwischen dem ortsfesten Kern 126 und einer Bodenfläche des Sacklochs 214 so angeordnet, dass die Spiralfeder 180 durch den ortsfesten Kern 126 und die Bodenfläche des Sacklochs 214 zusammengedrückt ist. Auf der äußeren Umfangsoberfläche des Gehäuses 202 ist die Spule 124 so angeordnet, dass sie ein Magnetfeld erzeugt, das bewirkt, dass der Kolben 200 entgegen der elastischen Kraft der Spiralfeder 180 nach oben bewegt wird.
Ebenso wie die elektromagnetischen Linearventile 80–86, 90, 92 des vorliegenden Systems 10 ist das elektromagnetische Linearventil 204 als das Vergleichsbeispiel aufgrund der oben beschriebenen Konstruktion, wenn der Spule 124 der elektrische Strom nicht zugeführt wird, in den geschlossenen Zustand versetzt. Wenn der Spule 124 der elektrische Strom zugeführt wird, ermöglicht das elektromagnetische Linearventil 204 den Fluss des Arbeitsfluids von dem Arbeitsfluidkanal der Hochdruckseite zu dem Arbeitsfluidkanal der Niedrigdruckseite und ändert die Druckdifferenz zwischen dem Arbeitsfluiddruck in dem Arbeitsfluidkanal der Hochdruckseite und dem Arbeitsfluid in dem Arbeitsfluidkanal der Niedrigdruckseite. In einem Fall, wenn die Achse des Kolbens und die Achse des Gehäuses zueinander versetzt sind und der Kolben bewegt wird, werden der Hauptkörper 208 des Kolbens 200 und das zylindrische Element 206 in dem elektromagnetischen Linearventil 204 als dem Vergleichsbeispiel in Kontakt miteinander gebracht, während der Abschnitt 152 mit kleinem Außendurchmesser de Kolbens 122 und der eingepasste Abschnitt 140 des kleinen zylindrischen Elements 130 in jedem der elektromagnetischen Linearventile 80–86, 90, 92 des Systems 10 in Kontakt miteinander gebracht werden. Die zwischen dem Hauptkörper 208 und dem zylindrischen Element 206 in dem elektromagnetischen Linearventil 204 als dem Vergleichsbeispiel erzeugte Reibungskraft ist eher größer als die zwischen dem Abschnitt 152 mit kleinem Außendurchmesser und dem eingepassten Abschnitt 140 in jedem der elektromagnetischen Linearventile 80–86, 90, 92 des vorliegenden Systems 10 erzeugte Reibungskraft.
Genauer beschrieben wird, wenn in dem elektromagnetischen Linearventil 204 als dem Vergleichsbeispiel der Spule 124 der elektrische Strom zugeführt wird, das Magnetfeld erzeugt, wodurch bewirkt wird, dass der magnetische Fluss durch Komponenten des Ventils 204 wie etwa das Gehäuse 202, der Kolben 200 und das Spulengehäuse 186 fließt. In diesem Fall können Feldlinien der magnetischen Kraft durch Pfeile in Ansicht (a) von 6 angezeigt werden. Diese Ansicht (a) von 6 repräsentiert einen Zustand, in dem die Achse des Kolbens 200 und die Achse des Gehäuses 202 zueinander so versetzt sind, dass der Hauptkörper 208 des Kolbens 200 an seiner linken Seitenfläche (betrachtet in Ansicht (a) von 6) in Kontakt mit dem zylindrischen Element 206 des Gehäuses 202 ist. Dort zum Beispiel, wo in diesem Zustand der magnetische Fluss, der sechs Feldlinien der magnetischen Kraft entspricht, als Folge davon, dass der Spule 124 der elektrische Strom zugeführt wird, von dem ortsfesten Kern 126 zu dem oberen Endabschnitt des Hauptkörpers 208 fließt, wird bewirkt, dass ein Teil des magnetischen Flusses, der fünf Feldlinien der magnetischen Kraft entspricht, zu der Seite (d. h. der linken Seite betrachtet in Ansicht (a) von 6) fließt, wo sich der Hauptkörper 208 und das zylindrische Element 206 in Kontakt miteinander befinden, während ein weiterer Teil des magnetischen Flusses, der einer Feldlinie der magnetischen Kraft entspricht, zu der weiteren Seite (d. h. der rechten Seite betrachtet in Ansicht (a) von 6) fließt, wo sich der Hauptkörper 208 und das zylindrische Element 206 nicht in Kontakt miteinander befinden. in diesem Fall wirkt auf den Kolben 200 eine Kraft, die auf einer Differenz zwischen dem Teil des magnetischen Flusses, der zu der Seite fließt, bei der sich der Hauptkörper 208 und das zylindrische Element 206 in Kontakt miteinander befinden, und dem Teil des magnetischen Flusses, der zu der anderen Seite fließt, bei der sich der Hauptkörper 208 und das zylindrische Element 206 nicht in Kontakt miteinander befinden, basiert. Das heißt, zwischen dem Kolben 200 und dem zylindrischen Element 206 wird eine Anziehungskraft auf der Grundlage eines Teils der magnetischen Kraft erzeugt, die den vier Feldlinien der magnetischen Kraft entspricht, so dass zwischen dem Kolben 200 und dem zylindrischen Element 206 eine von der Anziehungskraft abhängige Reibungskraft erzeugt wird.
Hingegen können in jedem der elektromagnetischen Linearventile 80–86, 90, 92 des vorliegenden Systems 10, Feldlinien der magnetischen Kraft, die erzeugt wird, wenn die Spule 124 mit dem elektrischen Strom versorgt wird, durch Pfeile in der Ansicht (b) von 6 dargestellt werden. Diese Ansicht (b) von 6 stellt einen Zustand dar, in dem die Achse des Kolbens 122 und die Achse des Gehäuses 120 zueinander so versetzt sind, dass sich der Abschnitt 152 mit kleinem Außendurchmesser des Kolbens 122 an seiner linken Seitenfläche (betrachtet in Ansicht (b) von 6) mit dem eingepassten Abschnitt 140 des kleinen zylindrischen Elements 130 des Gehäuses 120 in Kontakt befindet. Dort, wo der magnetische Fluss, der sechs Feldlinien der magnetischen Kraft entspricht, von dem ortsfesten Kern 126 zu dem oberen Endabschnitt des Abschnitts 150 mit großem Außendurchmesser des Kolbens 122 als Folge davon, dass in diesem Zustand fließt der Spule 124 der elektrische Strom zugeführt wird, wird bewirkt, dass nur ein Teil des magnetischen Flusses, der zwei Feldlinien der magnetischen Kraft entspricht, von dem Abschnitt 150 mit großem Außendurchmesser als einem ersten Flussleitabschnitt des Kolbens 122 zu dem Abschnitt 152 mit kleinem Außendurchmesser als einem zweiten Flussleitabschnitt des Kolbens 120 fließt. Dies ist deshalb so, weil beim Fließen des magnetischen Flusses von dem Abschnitt 150 mit großem Außendurchmesser zu dem Abschnitt 152 mit kleinem Außendurchmesser ein Bereich eines Querschnitts, durch den der magnetische Fluss veranlasst wird zu fließen, abrupt verringert ist, wodurch in dem Abschnitt 152 mit kleinem Außendurchmesser eine magnetische Sättigung eintritt. Daher wird bewirkt, dass ein weiterer Teil des magnetischen Flusses, der nicht von dem Abschnitt 150 mit großem Außendurchmesser zu dem Abschnitt 152 mit kleinem Außendurchmesser fließen kann, über eine zwischen dem Abschnitt 150 mit großem Außendurchmesser 150 und dem großen zylindrischen Element 128 definierte Spaltweite von dem Abschnitt 150 mit großem Außendurchmesser zu dem großen zylindrischen Element 128 fließt. Genauer beschrieben wird bewirkt, dass ein Teil des magnetischen Flusses, der zwei Feldlinien der magnetischen Kraft entspricht, und ein Teil des magnetischen Flusses, der zwei Feldlinien der magnetischen Kraft entspricht, die sich auf der rechten bzw. linken Seite (betrachtet in Ansicht (b) von 6) befinden, zwischen dem Abschnitt 150 mit großem Außendurchmesser und dem großen zylindrischen Element 128 fließen. Ferner wird bewirkt, dass der oben beschriebene Teil des magnetischen Flusses, der den zwei Feldlinien der magnetischen Kraft entspricht und veranlasst wird, von dem Abschnitt 150 mit großem Außendurchmesser zu dem Abschnitt 152 mit kleinem Außendurchmesser zu fließen, zu der Seite (d. h. der linken Seite, betrachtet in Ansicht (a) von 6) fließt, bei der sich der Abschnitt 152 mit kleinem Außendurchmesser und der eingepasste Abschnitt 140 in Kontakt miteinander befinden. Daher wird zwischen dem Kolben 122 und der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses 120 eine Anziehungskraft auf der Grundlage des magnetischen Kraft, die den zwei Feldlinien der magnetischen Kraft entspricht, erzeugt, so dass eine von der Anziehungskraft abhängige Reibungskraft zwischen dem Abschnitt 152 mit kleinem Außendurchmesser und dem eingepassten Abschnitt 140 erzeugt wird.
Daher kann dort, wo bewirkt wird, dass der gleiche Betrag des magnetischen Flusses von dem ortsfesten Kern zu dem Kolben fließt, die zwischen dem Kolben und der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses erzeugte Reibungskraft in jedem der elektromagnetischen Linearventile 80–86, 90, 92 des vorliegenden Systems 10 kleiner gemacht werden. Die Reibungskraft wird zwischen dem Kolben und der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses erzeugt, unabhängig davon, ob der Kolben sich bewegt oder nicht, und dient als Krafthemmbewegung des Kolbens. Das elektromagnetische Linearventil ist so ausgelegt, dass es die Druckdifferenz zwischen dem Arbeitsfluiddruck in dem Arbeitsfluidkanal der Hochdruckseite und dem Arbeitsfluiddruck in dem Arbeitsfluidkanal der Niedrigdruckseite durch Regeln eines Gleichgewichts zwischen der Kraft, die auf in einer Aufwärtsrichtung den Kolben wirkt, und der Kraft, die in einer Abwärtsrichtung auf den Kolben wirkt, regelt. Daher besteht eine Gefahr dahingehend, dass die Regelung der Druckdifferenz durch die Reibungskraft beeinflusst werden könnte, wenn die Reibungskraft, die die Bewegung des Kolbens hemmt, groß ist. Es ist möglich, die Druckdifferenz zwischen dem Arbeitsfluiddruck der Hochdruckseite und dem Arbeitsfluiddruck auf der Niedrigdruckseite in jedem der elektromagnetischen Linearventile 80–86, 90, 92 in geeigneterer Weise zu regeln als in dem elektromagnetischen Linearventil 204 des Vergleichsbeispiels.
Ferner gibt es einen Fall, in dem, zusätzlich zu der oben beschriebenen Reibungskraft, eine weitere Kraft erzeugt wird, die die Bewegung des Kolbens hemmt. Wenn bei der Bewegung eines leitenden Körpers ein magnetischer Fluss fließt, wird durch den Effekt der elektromagnetischen Induktion eine elektromotorische Kraft, d. h. eine Kraft, die die Bewegung des leitenden Körpers hemmt, erzeugt. Die durch die elektromagnetische Induktion erzeugte elektromotorische Kraft wird erhöht, wenn sich die Geschwindigkeit der Bewegung des leitendes Körpers erhöht, und sie wird nicht erzeugt, wenn sich der leitende Körper nicht bewegt. Das heißt, auch in einem elektromagnetischen Linearventil wird, wenn der Kolben während der magnetische Fluss zum Beispiel in dem Kolben und dem Gehäuse fießt, also wenn die Spule erregt ist, bewegt wird, die oben beschriebene elektromotorische Kraft erzeugt. Jedoch wird die durch die elektromagnetische Induktion erzeugte elektromotorische Kraft nicht erzeugt, wenn sich der Kolben nicht bewegt, und es wird nur eine äußerst geringe elektromotorische Kraft erzeugt, wenn der Kolben mit einer niedrigen Geschwindigkeit bewegt wird. Es ist daher gerechtfertigt anzunehmen, dass die Regelung der Druckdifferenz durch die elektromotorische Kraft wenig beeinflusst wird.
In einem elektromagnetischen Linearventil besteht das Problem von Eigenschwingungen, die bei der Regelung der Druckdifferenz auftreten könnten. Eigenschwingungen sind eine unerwünschte Schwingung des Kolbens, die bei einer charakteristischen Frequenz auftritt, die von einer Federkonstanten der Spiralfeder abhängt, die auf den Kolben wirkt. Das heißt, es ist wünschenswert, die Eigenschwingungen zu verringern, d. h. zu dämpfen, und es ist wünschenswert, dass bewirkt wird, dass eine große Dämpfungskraft auf die Eigenschwingung wirkt. Die oben beschriebene, durch die elektromagnetische Induktion erzeugte elektromotorische Kraft wird erhöht, wenn die Bewegung des Kolbens verstärkt wird, so dass die Eigenschwingungen durch die elektromotorische Kraft in geeigneter Weise gedämpft werden. Die durch die elektromagnetische Induktion erzeugte elektromotorische Kraft hängt nicht nur von der Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens ab, sondern auch von dem Betrag des magnetischen Flusses, der in dem Kolben fließt. Das heißt, die elektromagnetische Kraft wird erhöht, wenn der Betrag des magnetischen Flusses, der in dem Kolben fließt, erhöht wird, sofern die Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens unverändert bleibt. In jedem der elektromagnetischen Linearventile 80–86, 90, 92 des vorliegenden Systems 10 ist der Betrag des magnetischen Flusses, der in dem Kolben 122 fließt, im Wesentlichen gleich groß wie der Betrag des magnetischen Flusses, der in dem Kolben 200 des elektromagnetischen Linearventils 204 des Vergleichsbeispiels fließt, da der Außendurchmesser des Abschnitts 150 mit großem Außendurchmesser des Kolbens 122 im Wesentlichen gleich groß wie der Außendurchmesser des Hauptkörpers 208 des Kolbens 200 ist. Daher können in jedem der elektromagnetischen Linearventile 80–86, 90, 92 des vorliegenden Systems 10 die Eigenschwingungen um das gleiche Maß verringert werden, wie in dem elektromagnetischen Linearventil 204 des Vergleichsbeispiels. Das heißt, in jedem der elektromagnetischen Linearventile 80–86, 90, 92 des vorliegenden Systems 10 kann die Reibungskraft zwischen dem Kolben und der inneren Wandoberfläche des Gehäuses verringert werden, ohne dass dabei den Eigenschwingungsdämpfungseffekt kleiner als in dem elektromagnetischen Linearventil 204 als dem Vergleichsbeispiel gemacht wird.
Ferner wird, wenn das elektromagnetische Linearventil 204 als das Vergleichsbeispiel in den geöffneten Zustand versetzt wird, bewirkt, dass das Arbeitsfluid durch das Durchgangsloch 146 eintritt und in dem Gehäuse 202 fließt, wodurch es die untere Stirnfläche des Hauptkörpers 208 der Kolbens 200 nach oben drückt. Wenn hingegen jedes der elektromagnetischen Linearventile 80–86, 90, 92 des vorliegenden Systems in den geöffneten Zustand versetzt wird, wird bewirkt, dass das Arbeitsfluid durch das Durchgangsloch 146 eintritt. Jedoch macht es in diesem Fall das Vorhandensein des Vorsprungabschnitts 142 in dem kleinen zylindrischen Element 130 des Gehäuses 120 für das Arbeitsfluid (das durch das Durchgangsloch 146 befördert wirt) schwierig, zu einer Seite der unteren Stirnfläche des Abschnitts 152 mit kleinem Außendurchmesser des Kolbens 122 zu fließen. Da eine starke Wirkung des Arbeitsfluids (das in das Gehäuse fließt) auf den Kolben als einer der Faktoren angesehen wird, die die Eigenschwingungen des Kolbens verursachen, ist es möglich, die Eigenschwingungen in jedem der elektromagnetischen Linearventile 80–86, 90, 92 des vorliegenden Systems 10 effektiver zu verringern als in dem elektromagnetischen Ventil 204 des Vergleichsbeispiels.
Ferner wird in jedem der elektromagnetischen Linearventile 80–86, 90, 92 des vorliegenden Systems 10 die Mehrzahl von Fluidkammern in dem Gehäuse 120 über den Ausschnittabschnitt 156, der in dem Gehäuse 120 angeordnet ist, in Verbindung miteinander gehalten, so dass die Arbeitsfluiddrücke in den jeweiligen Fluidkammern in dem Gehäuse 120 im Wesentlichen aneinander angeglichen sind. Andererseits fließt in dem elektromagnetischen Linearventil 204 das Arbeitsfluid zwischen den Kammern, die auf einer jeweiligen Oberseite und Unterseite des Hauptkörpers 208 des Kolbens 200 angeordnet sind, und zwar über den zwischen dem Hauptkörper 208 und dem zylindrischen Element 206 definierten Spalt, so dass es einen Fall gibt, in dem der Arbeitsfluiddruck in der oberhalb des Hauptkörpers 208 angeordneten Kammer und der unterhalb des Hauptkörpers 208 angeordneten Arbeitsfluidkammer voneinander verschieden sind. Da eine Ungleichheit des Arbeitsfluiddrucks in dem Gehäuse ebenfalls als einer der Faktoren angesehen wird, die die Eigenschwingungen des Kolbens verursachen, ist es möglich, die Eigenschwingungen in jedem der elektromagnetischen Linearventile 80–86, 90, 92 des vorliegenden Systems 10 effektiver zu verringern als in dem elektromagnetischen Linearventil 204 als dem Vergleichsbeispiel.
In dem elektromagnetischen Linearventil 204 als dem Vergleichsbeispiel wird die Wandoberfläche des Gehäuses 202 durch das zylindrische Element 206 gebildet. Daher besteht, wenn das elektromagnetische Linearventil 204 an dem Basiskörper befestigt werden soll, sofern das zylindrische Element 206 in einer in der äußeren Umfangsoberfläche des zylindrischen Elements 206 angeordneten Nut 216 befestigt ist, eine Gefahr dahingehend, dass der Spalt zwischen dem Hauptkörper 208 des Kolbens 200 und des zylindrischen Elements 206 als Folge einer möglichen Verformung des zylindrischen Elements 206 verkleinert werden könnte. Andererseits ist, wie es oben beschrieben ist, in jedem der elektromagnetischen Linearventile 80–86, 90, 92 des vorliegenden Systems 10 der ringförmige Raum 196 zwischen dem großen zylindrischen Element 128 und dem eingepassten Abschnitt 140 des kleinen zylindrischen Elements 130 angeordnet, so dass keine Gefahr besteht, dass der Spalt zwischen dem eingepassten Abschnitt 140 und dem Abschnitt 152 mit kleinem Außendurchmesser verkleinert werden könnte, selbst wenn das große zylindrische Element 128 verformt werden würde. Daher ist jedes der elektromagnetischen Linearventile 80–86, 90, 92 des vorliegenden Systems 10 ein elektromagnetisches Linearventil, das zuverlässiger ist als das elektromagnetische Linearventil 204 als dem Vergleichsbeispiel.
<Modifikationen der oben beschriebenen Ausführungsform>
7 zeigt ein elektromagnetisches Linearventil 220 als eine Modifikation des elektromagnetischen Linearventils 80 des oben beschriebenen Systems 10. Das elektromagnetische Linearventil 220 als die Modifikation ist in seinem Aufbau im Wesentlichen mit dem elektromagnetischen Linearventil 80 des oben beschriebenen Systems 10 identisch, mit Ausnahme eines Kolbens 222 und eines ortsfesten Kerns 226, der ein Gehäuse 224 bildet. Daher sind in der nachfolgenden Beschreibung, die hauptsächlich den Kolben 222 und den ortsfesten Kern 226 betrifft, die gleichen Bezugszeichen verwendet, um konstruktive Elemente mit den gleichen Funktionen wie jene des elektromagnetischen Linearventils 80 zu bezeichnen, und es ist auf eine Beschreibung dieser Element verzichtet oder diese ist verkürzt.
Der Kolben 222, der in dem elektromagnetischen Linearventil 220 als der Modifikation enthalten ist, ist durch ein allgemein säulenförmiges Säulenelement 228 und einem allgemein stufenförmigen Stufenelement 230, das an einem unteren Endabschnitt des Säulenelements 228 befestigt ist, gebildet. Das Stufenelement 230 kann in einen Presspassungsabschnitt 232, der an seinem oberen Endabschnitt angeordnet ist, einen Stößelabschnitt 234, der an seinem unteren Endabschnitt angeordnet ist, und einen Gleitkontaktabschnitt 236, der zwischen dem Presspassungsabschnitt 232 und dem Stößelabschnitt 234 angeordnet ist, unterteilt werden. Ein Sackloch 238 ist in einer unteren Stirnfläche des Säulenelements 228 angeordnet und nimmt den Presspassungsabschnitt 232 des Stufenabschnitts 228, der in das Blindbloch 238 eingepresst ist, auf. Der Kolben 222, der durch das Stufenelement 230 und das Säulenelement 228 gebildet ist, die miteinander kombiniert sind, besitzt die gleiche Form und Größe wie jene des Kolbens 122 des oben beschriebenen, elektromagnetischen Linearventils 80. Das Säulenelement 228 als der Abschnitt mit großem Außendurchmesser ist in das große zylindrische Element 128 eingeführt. Der Gleitkontaktabschnitt 236 als der Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser ist in den eingepassten Abschnitt 140 des kleinen zylindrischen Elements 130 eingeführt. Der Stößelabschnitt 234 ist in den Vorsprungabschnitt 142 des kleinen zylindrischen Elements 130 eingeführt. Daher werden in dem elektromagnetischen Linearventil 220 als der Modifikation bei der Bewegung des Kolbens 220, wenn die Achse des Kolbens 222 und die Achse des Gehäuses 224 zueinander versetzt sind, der Gleitkontaktabschnitt 236 und der eingepasste Abschnitt 224 in Kontakt miteinander gebracht, ohne dass dabei das Säulenelement 228 und das große zylindrische Element 128 in Kontakt miteinander gebracht werden und ohne dass dabei der Stößelabschnitt 234 und der Vorsprungabschnitt 142 in Kontakt miteinander gebracht werden.
In einer unteren Stirnfläche des ortsfesten Kerns 226, der das Gehäuse 224 bildet, ist ein Sackloch 240 angeordnet. Die Spiralfeder 180 ist zwischen einer Bodenfläche des Sacklochs 240 und einer oberen Stirnfläche des Säulenelements 228 so angeordnet, dass die Spiralfeder 180 durch die Bodenoberfläche des Sacklochs 240 und die obere Stirnfläche des Säulenelements 228 zusammengedrückt wird. Aufgrund einer elastischen Kraft der Spiralfeder 180 wird der Kolben 222 nach unten gedrängt, und ein unterer Endabschnitt des Stößelabschnitts 234 des Stufenkolbens 230 sitzt auf der Öffnung 148 des Durchgangslochs 146, das in dem Ventilelement 132 angeordnet ist, auf. Das heißt, der untere Endabschnitt des Stößelabschnitts 234 dient als Ventilkörper. Es ist zu beachten, dass sowohl der Stufenabschnitt 230 als auch das Säulenelement 228 aus einem ferromagnetischen Material hergestellt sind, und dass nur eine Oberfläche des Stufenelements 230 durch eine Oberfläche gebildet ist, die einer Aufkohlungswärmebehandlung ausgesetzt wird.
8 zeigt ein elektromagnetisches Linearventil 250 als eine weitere Modifikation des elektromagnetischen Linearventils 80 des oben beschriebenen Systems 10. Das elektromagnetische Linearventil 250 als die Modifikation ist im Wesentlichen gleich aufgebaut wie das elektromagnetische Linearventil 80 des oben beschriebenen Systems 10, mit Ausnahme eines Gehäuses 252. Daher sind in der nachfolgenden Beschreibung, die hauptsächlich das Gehäuse 242 betrifft, die gleichen Bezugszeichen verwendet, um konstruktive Elemente mit den gleichen Funktionen wie jene des elektromagnetischen Linearventils 80 zu bezeichnen, und auf eine Beschreibung dieser Elemente ist verzichtet oder sie ist vereinfacht.
Das Gehäuse 252, das in dem elektromagnetischen Linearventil 250 als der Modifikation enthalten ist, besitzt ein allgemein zylindrisch geformtes Wandelement 254, das eine Wandoberfläche des Gehäuses 252 bildet. Das Wandelement 254 ist aus einem ferromagnetischen Material hergestellt und ist in einen Abschnitt 256 mit großem Innendurchmesser, einen Abschnitt 258 mit kleinem Innendurchmesser, einen Stößelabschnitt 260 und einen unteren Endabschnitt 262 unterteilt. Der Abschnitt 258 mit kleinem Innendurchmesser ist unterhalb des Abschnitts 256 mit großem Innendurchmesser angeordnet und hat einen Innendurchmesser, der kleiner als ein Innendurchmesser des Abschnitts 256 mit großem Innendurchmesser ist. Der Stößeleinführungsabschnitt 260 hat einen Innendurchmesser, der kleiner als ein Innendurchmesser des Abschnitts 258 mit kleinem Innendurchmesser ist. Der untere Endabschnitt 262 ist in einem unteren Endabschnitt des Wandelements 254 angeordnet. Das Wandelement 254 hat die gleiche Form und Größe wie jene einer Untergruppe aus dem großen zylindrischen Element 128 und dem kleinen zylindrischen Element 130, die miteinander kombiniert sind und die in dem oben beschriebenen, elektromagnetischen Linearventil 80 enthalten sind. Der Abschnitt 150 mit großem Außendurchmesser, der Abschnitt 152 mit kleinem Außendurchmesser und der Stößelabschnitt 154 des Kolbens 122 sind in den Abschnitt 256 mit großem Innendurchmesser, den Abschnitt 258 mit kleinem Innendurchmesser bzw. den Stößeleinführungsabschnitt 260 eingeführt. Daher werden in dem elektromagnetischen Linearventil 250 als der Modifikation bei der Bewegung des Kolbens 122, wenn die Achse des Kolbens 122 und die Achse des Gehäuses 252 zueinander versetzt sind, der Abschnitt 152 mit kleinem Außendurchmesser und der Abschnitt 258 mit kleinem Innendurchmesser in Kontakt miteinander gebracht, ohne dass dabei der Abschnitt 150 mit großem Außendurchmesser und der Abschnitt 256 mit großem Innendurchmesser in Kontakt miteinander gebracht werden, und ohne dass dabei der Stößelabschnitt 154 und der Stößeleinführungsabschnitt 260 in Kontakt miteinander gebracht werden.
Der Wandabschnitt 254 umfasst einen Ausschnittabschnitt 264, der als die Stößeleinführungsabschnitt-Verbindungsdurchführung dient. Die dritte Kolbenfluidkammer 174 und die vierte Kolbenfluidkammer 176 werden über den Ausschnittabschnitt 264 in Verbindung miteinander gehalten. Der Ausschnittabschnitt 264 besitzt eine Öffnung, die in eine äußere Umfangsoberfläche des Wandelements 254 mündet und die als eine Austrittsöffnung dient. Zur Erleichterung des Flusses des Arbeitsfluids zwischen der zweiten Kolbenfluidkammer 168 und der dritten Kolbenfluidkammer 174 ist ein abgeflachter Abschnitt 266 auf einem Teil der äußeren Umfangsoberfläche des Abschnitts 152 mit kleinem Außendurchmesser des Kolbens 122 so angeordnet, dass er sich in der axialen Richtung erstreckt.
Aufgrund der oben beschriebenen Konstruktion sowie in dem elektromagnetischen Linearventil 80 des oben beschriebenen Systems 10 ist es in jedem der elektromagnetischen Linearventile 220, 250 möglich, die zwischen dem Kolben und der inneren Wandoberfläche des Gehäuses erzeugte Reibungskraft zu verringern und den Eigenschwingungsdämpfungseffekt auf der Grundlage der durch die elektromagnetische Induktion erzeugten elektromotorischen Kraft aufrecht zu erhalten.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2008-39157 A [0002]
JP 2000-95094 A [0063]

Claims

Elektromagnetisches Linearventil mit: einem Gehäuse mit einem Teilungsabschnitt, der ein Inneres des Gehäuses in eine erste Fluidkammer und eine zweite Fluidkammer unterteilt, wobei das Gehäuse ein Durchgangsloch aufweist, das den Teilungsabschnitt so durchdringt, dass die erste und zweite Fluidkammer über das Durchgangsloch miteinander in Verbindung stehen, wobei das innere des Gehäuses mit einem Arbeitsfluid gefüllt ist; einem Kolben, der in seiner axialen Richtung beweglich und in der ersten Fluidkammer angeordnet ist, in die das Durchgangsloch durch eine Öffnung von ihm mündet, wobei der Kolben einen Endabschnitt aufweist, der als Ventilkörper dient und der auf der Öffnung, die als Ventilsitz dient, aufsitzen kann; einer Eintrittsöffnung, die in dem Gehäuse angeordnet ist und mit der zweiten Fluidkammer verbunden ist; einer Austrittsöffnung, die in dem Gehäuse angeordnet ist und mit der ersten Fluidkammer verbunden ist; einem elastischen Körper, der den Kolben in eine Kraftwirkungsrichtung drängt, die entweder einer Richtung entspricht, in der bewirkt wird, dass der Endabschnitt zu der Öffnung bewegt wird, oder einer Richtung entspricht, in der bewirkt wird, dass der Endabschnitt von der Öffnung weg bewegt wird, und einer Spule, die so angeordnet ist, dass sie das Gehäuse umgibt und so ausgelegt ist, dass sie ein Magnetfeld erzeugt, das bewirkt, das der Kolben in eine Richtung bewegt wird, die der Kraftwirkungsrichtung entgegengesetzt ist, wobei der Kolben eine Stufenform besitzt und (a) einen Abschnitt mit großem Außendurchmesser, der aus einem ferromagnetischen Material hergestellt ist und einen Endabschnitt umfasst, der durch einen weiteren Endabschnitt des Kolbens, der dem Endabschnitt des Kolbens gegenüberliegt, gebildet ist, und (b) einen Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser, der aus einem ferromagnetischen Material hergestellt und einteilig mit dem Abschnitt mit großem Außendurchmesser verbunden ist, so dass er auf einer Seite des Endabschnitts des Kolbens angeordnet ist, umfasst, wobei das Gehäuse (c) einen Abschnitt mit großem Innendurchmesser, der aus einem ferromagnetischen Material gebildet und in dem der Abschnitt mit großem Außendurchmesser mit einem Spalt eingeführt ist, der zwischen dem Abschnitt mit großem Innendurchmesser und dem Abschnitt mit großem Außendurchmesser definiert ist, und (d) einen Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser, der aus einem ferromagnetischen Material hergestellt und in dem der Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser mit einem Spalt eingeführt ist, der zwischen dem Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser und dem Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser definiert ist, umfasst, und wobei der Spalt zwischen dem Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser und dem Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser kleiner als der Spalt zwischen dem Abschnitt mit großem Innendurchmesser und dem Abschnitt mit großem Außendurchmesser ist.
Elektromagnetisches Linearventil nach Anspruch 1, das so aufgebaut ist, dass sich bei einer Bewegung des Kolbens in dem Gehäuse der Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser und der Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser in Gleitkontakt miteinander befinden, ohne dass sich dabei der Abschnitt mit großem Außendurchmesser und der Abschnitt mit großem Innendurchmesser in Gleitkontakt miteinander befinden.
Elektromagnetisches Linearventil nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Verhältnis eines Außendurchmessers des Abschnitts mit kleinem Außendurchmesser zu einem Außendurchmesser des Abschnitts mit großem Außendurchmesser nicht kleiner als 1/2 und nicht größer als 4/5 ist.
Elektromagnetisches Linearventil nach einem der Ansprüche 1–3, wobei ein Verhältnis des Spaltes zwischen dem Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser und dem Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser zu dem Spalt zwischen dem Abschnitt mit großem Innendurchmesser und dem Abschnitt mit großem Außendurchmesser nicht kleiner als 1/10 und nicht größer als 1/5 ist.
Elektromagnetisches Linearventil nach einem der Ansprüche 1–4, wobei der Kolben einen Stößelabschnitt umfasst, der einteilig mit dem Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser verbunden ist und der auf einer Seite des Endabschnitts des Kolbens angeordnet ist, wobei der Kolben aus einem einzigen Materialstück gebildet ist, das aus einem ferromagnetischen Material hergestellt ist, wobei der Stößelabschnitt einen Außendurchmesser besitzt, der kleiner als ein Außendurchmesser des Abschnitts mit kleinem Außendurchmesser ist, und einen Stangenendabschnitt aufweist, der als der Ventilkörper dient, und wobei eine Oberfläche von wenigstens einem Abschnitt des Kolbens, der als der Ventilkörper dient, durch eine gehärtete Oberfläche gebildet ist, die einer Oberflächenhärtungsbehandlung zur Erhöhung der Härte der Oberfläche unterzogen ist.
Elektromagnetisches Linearventil nach einem der Ansprüche 1–5, wobei der Kolben einen Stößelabschnitt umfasst, der einteilig mit dem Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser verbunden ist und der auf einer Seite des Endabschnitts des Kolbens angeordnet ist, wobei der Kolben aus einem einzigen Materialstück gebildet ist, das aus einem ferromagnetischen Material hergestellt ist, wobei der Stößelabschnitt einen Außendurchmesser besitzt, der kleiner als ein Außendurchmesser des Abschnitts mit kleinem Außendurchmesser ist, und einen Stangenendabschnitt aufweist, der als der Ventilkörper dient, wobei die erste Fluidkammer umfasst: (a) eine [Abschnitt mit großem Außendurchmesser]/[Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser]-Fluidkammer, die zwischen Schulterflächen definiert ist, von denen eine eine äußere Umfangsoberfläche des Abschnitts mit großem Außendurchmesser und ein äußere Umfangsoberfläche des Abschnitts mit kleinem Außendurchmesser miteinander verbindet und von denen die weitere eine innere Umfangsoberfläche des Abschnitts mit großem Innendurchmesser und eine innere Umfangsoberfläche des Abschnitts mit kleinem Innendurchmesser miteinander verbindet; und (b) eine [Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser]/Teilungsabschnitt-Fluidkammer, die zwischen dem Teilungsabschnitt und einer Schulterfläche definiert ist, die die äußere Umfangsoberfläche des Abschnitts mit kleinem Außendurchmesser und eine äußere Umfangsoberfläche des Stößelabschnitts miteinander verbindet, und wobei der Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser, zusätzlich zu einer Verbindungsdurchführung, die durch den Spalt zwischen dem Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser und dem Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser gebildet ist, eine [Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser]-Verbindungsdurchführung besitzt, die eine Verbindung herstellt zwischen der [Abschnitt mit großem Außendurchmesser]/[Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser]-Fluidkammer und der [Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser]/Teilungsabschnitt-Fluidkammer.
Elektromagnetisches Linearventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Kolben einen Stößelabschnitt umfasst, der einteilig mit dem Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser verbunden ist und der auf einer Seite des Endabschnitts des Kolbens angeordnet ist, wobei der Kolben aus einem einzigen Materialstück gebildet ist, das aus einem ferromagnetischen Material hergestellt ist, wobei der Stößelabschnitt einen Außendurchmesser besitzt, der kleiner als ein Außendurchmesser des Abschnitts mit kleinem Außendurchmesser ist, und einen Stangenendabschnitt aufweist, der als der Ventilkörper dient, wobei das Gehäuse einen Stößeleinführungsabschnitt umfasst, der einteilig mit einem von gegenüberliegenden Enden des Abschnitts mit kleinem Innendurchmesser verbunden ist, der von dem Abschnitt mit großem Innendurchmesser entfernt ist, so dass der Stößelabschnitt in den Stößeleinführungsabschnitt mit einem Spalt eingeführt ist, der zwischen dem Stößelabschnitt und dem Stößeleinführungsabschnitt definiert ist, wobei der Stößeleinführungsabschnitt einen Innendurchmesser aufweist, der kleiner als ein Innendurchmesser des Abschnitts mit kleinem Innendurchmesser ist, und wobei der Spalt zwischen dem Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser und dem Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser kleiner als der Spalt zwischen dem Stößelabschnitt und dem Stößeleinführungsabschnitt ist.
Elektromagnetisches Linearventil nach Anspruch 7, wobei die erste Fluidkammer eine [Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser]/Teilungsabschnitt-Fluidkammer besitzt, die zwischen dem Teilungsabschnitt und einer Schulterfläche definiert ist, die eine äußere Umfangsoberfläche des Abschnitts mit kleinem Außendurchmesser und eine äußere Umfangsoberfläche des Stößelabschnitts miteinander verbindet, wobei die [Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser]/Teilungsabschnitt-Fluidkammer (a) eine [Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser]/Stößeleinführungsabschnitt-Fluidkammer, die zwischen Schulterflächen definiert ist, von denen eine eine äußere Umfangsoberfläche des Abschnitts mit kleinem Außendurchmesser und eine äußere Umfangsoberfläche des Stößelabschnitts miteinander verbindet und von denen die weitere eine innere Umfangsoberfläche des Abschnitts mit kleinem Innendurchmesser und eine innere Umfangsoberfläche des Stößeleinführungsabschnitt miteinander verbindet, und (b) eine Stößeleinführungsabschnitt/Teilungsabschnitt-Fluidkammer, die zwischen dem Stößeleinführungsabschnitt und dem Teilungsabschnitt definiert ist, umfasst, wobei der Stößeleinführungsabschnitt, zusätzlich zu einer Verbindungsdurchführung, die durch einen Spalt zwischen dem Stößelabschnitt und dem Stößeleinführungsabschnitt gebildet ist, eine Stößeleinführungsabschnitt-Verbindungsdurchführung besitzt, die eine Verbindung zwischen der [Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser]/Stößeleinführungsabschnitt-Fluidkammer und der Stößeleinführungsabschnitt/Teilungsabschnitt-Fluidkammer herstellt, wobei die Stößeleinführungsabschnitt-Verbindungsdurchführung eine Öffnung besitzt, die in eine äußere Umfangsoberfläche des Gehäuses mündet, und wobei die Öffnung als die Austrittsöffnung dient.
Das elektromagnetische Linearventil nach Anspruch 8, wobei die erste Fluidkammer eine [Abschnitt mit großem Außendurchmesser]/[Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser]-Fluidkammer umfasst, die zwischen Schulterflächen definiert ist, von denen eine eine äußere Umfangsoberfläche des Abschnitts mit großem Außendurchmesser und eine äußere Umfangsoberfläche des Abschnitts mit kleinem Außendurchmesser miteinander verbindet und von denen die weitere eine innere Umfangsoberfläche des Abschnitts mit großem Innendurchmesser und eine innere Umfangsoberfläche des Abschnitts mit kleinem Innendurchmesser miteinander verbindet, wobei der Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser, zusätzlich zu einer Verbindungsdurchführung, die durch den Spalt zwischen dem Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser und dem Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser gebildet ist, eine [Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser]-Verbindungsdurchführung besitzt, die eine Verbindung zwischen der [Abschnitt mit großem Außendurchmesser]/[Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser]-Fluidkammer und der [Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser]/Teilungsabschnitt-Fluidkammer herstellt, und wobei die [Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser]-Verbindungsdurchführung eine Verbindung zwischen der [Abschnitt mit großem Außendurchmesser]/[Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser]-Fluidkammer und der [Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser]/Stößeleinführungsabschnitt-Fluidkammer [Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser]/Teilungsabschnitt-Fluidkammer herstellt.
Elektromagnetisches Linearventil nach einem der Ansprüche 1–9, wobei das Gehäuse (a) ein großes zylindrisches Elemente, das aus einem ferromagnetischen Material hergestellt ist und einen Innendurchmesser besitzt, der größer als ein Außendurchmesser des Abschnitts mit großem Außendurchmesser ist, und (b) ein kleines zylindrisches Element, das aus einem ferromagnetischen Material hergestellt ist und einen eingepassten Abschnitt enthält, der in dem großen zylindrischen Element eingepasst ist, wobei der eingepasste Abschnitt einen Innendurchmesser besitzt, der größer als ein Außendurchmesser des Abschnitt mit kleinem Außendurchmesser und kleiner als ein Außendurchmesser des Abschnitts mit großem Außendurchmesser ist, umfasst, wobei der eingepasste Abschnitt des kleinen zylindrischen Elements als der Abschnitt mit kleinem Innendurchmesser dient, während ein Abschnitt des grollen zylindrischen Elements, in dem der eingepasste Abschnitt nicht eingepasst ist, als der Abschnitt mit großem Innendurchmesser dient, wobei das elektromagnetische Linearventil dazu gedacht ist, verwendet zu werden, während es an einem Basiskörper befestigt ist, wobei das große zylindrische Element eine ringförmige Nut besitzt, in der das große zylindrische Element durch den Basiskörper befestigt werden soll, wenn das elektromagnetische Linearventil an dem Basiskörper befestigt wird, wobei die ringförmige Nut in einer äußeren Umfangsoberfläche eines Abschnitts des großen zylindrischen Elements vorgesehen ist, in dem der eingepasste Abschnitt eingepasst ist, und wobei das große zylindrische Element und der eingepasste Abschnitt des kleinen zylindrischen Elements miteinander zusammenwirken, um einen ringförmigen Raum zwischen einer inneren Umfangsoberfläche des großen zylindrischen Elements und einer äußeren Umfangsoberfläche des eingepassten Abschnitts so zu definieren, dass der ringförmige Raum an einer in der axialen Richtung gleichen Position wie die ringförmige Nut angeordnet ist.
Elektromagnetisches Linearventil nach einem der Ansprüche 1–10, wobei der Kolben in einer Richtung beweglich ist, in der bewirkt wird, dass der Endabschnitt des Kolbens zu der Öffnung des Durchgangslochs bewegt wird und die als eine Annäherungsrichtung definiert ist, und auch in einer Richtung beweglich ist, in der bewirkt wird, dass der Endabschnitt des Kolbens von der Öffnung des Durchgangslochs weg bewegt wird und die als eine Trennungsrichtung definiert ist, wobei das Gehäuse einen Kernabschnitt umfasst, der aus einem ferromagnetischen Material hergestellt und durch einen trennungsrichtungsseitigen Endabschnitt des Gehäuses gebildet ist, wobei der trennungsrichtungsseitige Endabschnitt ein in der Trennungsrichtung strömungsabwärts gelegener Endabschnitt des Gehäuses ist, wobei der Kernabschnitt einer Endfläche des weiteren Endabschnitts des Kolbens gegenüberliegt, und wobei der elastische Körper zwischen dem Kernabschnitt und dem Abschnitt mit großem Außendurchmesser des Kolbens angeordnet ist und eine elastische Kraft erzeugt, die in der Annäherungsrichtung auf den Kolben wirkt, wobei das elektromagnetische Linearventil so aufgebaut ist, dass bei der Erzeugung des Magnetfeldes durch die Spule eine magnetische Kraft zwischen dem Kernabschnitt und dem Abschnitt mit großem Außendurchmesser erzeugt wird und in einer Richtung wirkt, in der bewirkt wird, dass der Kernabschnitt und der Abschnitt mit großem Außendurchmesser zueinander bewegt werden.
Elektromagnetisches Linearventil nach Anspruch 11, mit einem zylindrisch geformten Spulengehäuse, das aus einem ferromagnetischen Material hergestellt und an einer äußeren Umfangsoberfläche des Gehäuses so fest angeordnet ist, dass die Spule von dem Spulengehäuse umschlossen ist, wobei ein trennungsrichtungsseitiger Endabschnitt des Spulengehäuses, der ein in der Trennungsrichtung strömungsabwärts gelegener Endabschnitt des Spulengehäuses ist, auf einer in der Trennungsrichtung strömungsabwärts gelegenen Seite einer Stirnfläche eines Endabschnitts des Kernabschnitts angeordnet ist, der auf einer Seite des Endabschnitts des Kolbens angeordnet ist, und wobei ein annäherungsrichtungsseitiger Endabschnitt des Spulengehäuses, der ein in der Annäherungsrichtung strömungsabwärts gelegener Endabschnitt des Spulengehäuses ist, auf einer in der Annäherungsrichtung strömungsabwärts gelegenen Seite einer Schulterfläche angeordnet ist, die eine innere Umfangsoberfläche des Abschnitts mit großem Innendurchmesser und eine innere Umfangsoberfläche des Abschnitts mit kleinem Innendurchmesser verbindet.
Elektromagnetisches Linearventil mit: einem Gehäuse mit einem Teilungsabschnitt, der ein Inneres des Gehäuse in eine erste Fluidkammer und eine zweite Fluidkammer unterteilt, wobei das Gehäuse ein Durchgangsloch besitzt, das den Teilungsabschnitt so durchdringt, dass über das Durchgangsloch eine Verbindung zwischen der ersten und zweiten Fluidkammer hergestellt ist, wobei das Innere des Gehäuses mit einem Arbeitsfluid gefüllt ist; einem Kolben, der in seiner axialen Richtung beweglich ist und in der ersten Fluidkammer, in die das Durchgangsloch durch eine Öffnung von ihm mündet, angeordnet ist, wobei der Kolben einen Endabschnitt aufweist, der als Ventilkörper dient und auf der Öffnung, die als Ventilsitz dient, aufsitzbar ist; einer Eintrittsöffnung, die in dem Gehäuse angeordnet ist und sich in Verbindung mit der zweiten Fluidkammer befindet; einer Austrittsöffnung, die in dem Gehäuse angeordnet ist und sich in Verbindung mit der ersten Fluidkammer befindet; einem elastischen Körper, der den Kolben in einer Kraftwirkungsrichtung, die entweder einer Richtung, in die der Endabschnitt zu der Öffnung bewegt wird, oder einer Richtung, in die der Endabschnitt von der Öffnung weg bewegt wird, entspricht; und einer Spule, die so angeordnet ist, dass sie das Gehäuse umgibt, und so ausgelegt ist, dass sie ein Magnetfeld erzeugt, das bewirkt, dass der Kolben in eine Richtung bewegt wird, die der Kraftwirkungsrichtung entgegengesetzt ist, wobei der Kolben zwei Flussleitabschnitte besitzt, die einteilig in der axialen Richtung miteinander verbunden sind, so dass bewirkt wird, dass ein magnetischer Fluss in der axialen Richtung fließt, wenn durch die Spule ein Magnetfeld erzeugt wird, und wobei einer der zwei Flussleitabschnitte (a) ein erster Flussleitabschnitt ist, der einen Endabschnitt umfasst, der durch den weiteren Endabschnitt des Kolbens gebildet ist, während der weitere der zwei Flussleitabschnitte (b) ein zweiter Flussleitabschnitt ist, der auf einer Seite des Endabschnitts des Kolbens angeordnet ist, so dass bewirkt werden kann, dass der Fluss des magnetischen Flusses in dem ersten Flussleitabschnitt um einen Betrag größer ist als derjenige in dem zweiten Flussleitabschnitt, wobei das elektromagnetische Linearventil so aufgebaut ist, dass sich bei der Bewegung des Kolbens in dem Gehäuse der zweite Flussleitabschnitt und das Gehäuse in gleitendem Kontakt miteinander befinden, während der erste Flussleitabschnitt und das Gehäuse durch einen dazwischen definierten Spalt zueinander beabstandet sind, ohne dass sich dabei der erste Flussleitabschnitt und das Gehäuse in gleitendem Kontakt miteinander befinden, und wobei das elektromagnetische Linearventil so aufgebaut ist, dass, wenn der Fluss des magnetischen Flusses durch den ersten und zweiten Flussleitabschnitt fließt, bewirkt wird, dass ein Teil des magnetischen Flusses, der als Folge einer magnetischen Sättigung des zweiten Flussleitabschnitts nicht zu dem zweiten Flussleitabschnitt fließen kann, zwischen dem ersten Flussleitabschnitt und dem Gehäuse über den dazwischen definierten Spalt fließen kann, während bewirkt wird, dass ein Teil des magnetischen Flusses, der zu dem zweiten Flussleitabschnitt fließen kann, zwischen dem zweiten Flussleitabschnitt und dem Gehäuse fließen kann.