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SOLENOIDVENTIL
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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Solenoidventile, die beispielsweise als Luftumgehungsventil für einen Turbolader verwendbar sind.
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HINTERGRUND
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In einem mit einem Turbolader versehenen Verbrennungsmotor wird ein Luftbypassventil in einer Luftbypasspassage installiert, die einen stromabwärtigen Bereich und einen stromabwärtigen Bereich eines Kompressors verbindet, und ist die Luftbypasspassage durch das Luftbypassventil geöffnet, um in dem stromabwärtigen Bereich des Kompressors enthaltene, turbogeladene Luft zum stromaufwärtigen Bereich des Kompressors rückzuführen. Als solch ein Luftbypassventil wird beispielsweise ein Solenoidventil, das ein Ventilelement unter Verwendung einer elektromagnetischen Kraft antreibt, verwendet (siehe beispielsweise Patentliteratur 1).
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ZITATELISTE
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PATENTLITERATUR
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Patentliteratur 1: Japanische ungeprüfte Patentanmeldungs-Veröffentlichungsnummer 2014-152885
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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TECHNISCHES PROBLEM
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Im in der oben erwähnten Patentliteratur 1 beschriebenen Solenoidventil ist ein Kolbenring, der ein Dichtring ist, in einer Kolbenvertiefungsrille angeordnet, die in einem Kolben eines Zylinders vorgesehen ist. Weil ein äußerer Kantenbereich des Kolbenrings und eine innere Umfangsoberfläche des Zylinders in Kontakt miteinander stehen und jederzeit gegeneinander reiben, wenn der Kolbenring zusammen mit dem Kolben reziproziert, tritt ein Gleitwiderstand zwischen dem äußeren Kantenbereich und der inneren Umfangsoberfläche auf.
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Ein Problem ist, dass, wenn das Dichtelement und ein Gleitgegenstück, gegen welches das Dichtelement während des Betriebs des Solenoidventils gleitet, jederzeit während der Operation des Solenoidventils in Kontakt miteinander sind, die Responsivität aufgrund des Gleitwiderstands degradiert. Ein weiteres Problem ist, dass entsprechende Kontaktoberflächen des Dichtelements und des Gleitgegenstücks, die in Kontakt miteinander stehen, leicht verschleißen.
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Ausführungsformen dieser Offenbarung sind gemacht worden, um die oben erwähnten Probleme zu lösen. Eine Aufgabe einiger der Ausführungsformen ist es, die Responsivität eines Solenoidventils zu verbessern und die Abnutzungsmengen entsprechender Kontaktoberflächen eines Dichtelements und eines Gleitgegenstücks, die in Kontakt miteinander stehen, zu reduzieren.
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PROBLEMLÖSUNG
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird ein Solenoidventil bereitgestellt, das beinhaltet: ein Gehäuse mit einer Öffnung; ein Ventilelement, das konfiguriert ist, eine reziprozierende Bewegung längs Ein- und Aus-Richtungen aus der Öffnung durchzuführen; ein Kommunikationsloch, durch welches ein Inneres und ein Äußeres des Gehäuses kommunizieren, wobei das Kommunikationsloch im Ventilelement gebildet ist; ein Solenoidteil zum Erzeugen einer elektromagnetischen Kraft, die das Ventilelement veranlasst, sich in einer Richtung der reziprozierenden Bewegung zu bewegen; eine Feder zum Erzeugen einer energetisierenden Kraft, die das Ventilelement veranlasst, sich in der anderen Richtung der reziprozierenden Bewegung zu bewegen; ein Dichtring, der an einer inneren Oberfläche des Gehäuses fixiert ist, um einen Spalt zwischen dem Gehäuse und einer Seitenoberfläche des Ventilelements zumindest dann zu füllen, wenn das Ventilelement an einem Ende eines Bereichs der reziprozierenden Bewegung lokalisiert ist; und einen Vertiefungsbereich, der in der Seitenoberfläche des Ventilelements gebildet ist, um einen Spalt zwischen dem Vertiefungsbereich und dem Dichtring bereitzustellen, wenn das Ventilelement innerhalb des Bereichs der reziprozierenden Bewegung fällt.
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VORTEILHAFTE EFFEKTE DER ERFINDUNG
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung, weil der Vertiefungsbereich in der Seitenoberfläche des Ventilelements gebildet ist, entweicht ein Fluid innerhalb des Gehäuses nach außerhalb des Gehäuses über den Spalt, der zwischen dem Vertiefungsbereich und dem Dichtring vorgesehen ist, während des Betriebs des Ventilelements. Daher nimmt eine Last in der Richtung eines Schließens des Ventilelements ab, wird es einfach, das Ventilelement zu öffnen, und kann die Responsivität verbessert werden. Weiter, weil Oberflächen der Seitenoberfläche des Ventilelements und der Dichtring, die in Kontakt miteinander stehen, verkleinert werden, können die Abnutzungsbeträge derselben reduziert werden.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Querschnittsansicht, die eine beispielhafte Struktur eines Solenoidventils gemäß Ausführungsform 1 dieser Offenbarung illustriert;
- 2 ist ein Diagramm, das eine Struktur eines Motorsystems, das mit einem Turbolader und mit dem Solenoidventil gemäß Anspruch 1 ausgerüstet ist, zeigt und einen Zustand zu einer Zeit zeigt, wenn ein Fahrpedal in einem Ein-Zustand ist;
- 3 ist ein Diagramm, das eine Struktur des Motorsystems mit dem Turbolader und mit dem Solenoidventil gemäß Ausführungsform 1 zeigt und zeigt einen Zustand zu einer Zeit, wenn das Fahrpedal in einem Aus-Zustand ist;
- 4 illustriert Ansichten, die ein Verfahren zum Betreiben des Solenoidventils gemäß Ausführungsform 1 erläutern, wobei 4A einen vollgeschlossenen Zustand zeigt und 4B einen vollgeöffneten Zustand zeigt;
- 5 illustriert Ansichten, die einen Effekt erläutern, der durch einen in einer Seitenoberfläche des Ventilelements in Ausführungsform 1 gebildeten Vertiefungsbereich erzeugt wird, wobei 5A eine vergrößerter Ansicht des Solenoidventils gemäß Ausführungsform 1 ist und 5B eine vergrößerte Ansicht eines Vergleichsbeispiels zum Unterstützen des Verständnisses von Ausführungsform 1 ist;
- 6 illustriert eine vergrößerte Ansicht eines Dichtrings des Solenoidventils gemäß Ausführungsform 1 und seiner Umgebungen, wobei 6A einen vollgeschlossenen Zustand zeigt, 6B einen geöffneten oder geschlossenen Zustand zeigt und 6C einen vollgeöffneten Zustand zeigt;
- 7 ist ein Graph, der eine Änderung bei einer elektromagnetischen Kraft eines Solenoidteils in Ausführungsform 1 zeigt, wobei die Änderung von einem Zustand im Hub des Ventilelements abhängt; und
- 8A und 8B sind Ansichten, die beide eine Variante des Dichtrings des Solenoidventils gemäß Ausführungsform 1 zeigen.
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BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nachfolgend, um diese Offenbarung detaillierter zu erläutern, werden Ausführungsformen dieser Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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Ausführungsform 1
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1 ist eine Querschnittsansicht, die eine beispielhafte Struktur eines Solenoidventils 100 gemäß Ausführungsform 1 dieser Offenbarung zeigt. Im Solenoidventil 100 wird eine Klammer 2 durch Schweißen an einer äußeren Umfangsoberfläche eines zylindrischen Gehäuses 1 fixiert. Weiter werden ein Dichtring 3, ein Halter 4, eine Platte 5, eine O-Ring 6, eine Spule ASSY 7, ein O-Ring 8 und ein Kern 9 aus einer Öffnung 1a des Gehäuses 1 in dieser Reihenfolge in das Innere eingeführt und wird die Öffnung 1 gequetscht. Als Ergebnis werden die internen Komponenten im Gehäuse 1 gehalten und wird die Öffnung 1a des Gehäuses 1 gequetscht. Weiter wird in einer anderen Öffnung 1b des Gehäuses 1 ein vorragender Bereich 1c, der so geformt ist, dass er zum Inneren hinweist, gebildet. Der Dichtring 3 mit einem im Wesentlichen V-förmigen Querschnitt wird an dem vorragenden Bereich 1c montiert und wird durch den Halter 4 gehalten.
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Die Spule ASSY 7 ist durch Wickeln einer Spule 11 um einen Spulenkern 10 aufgebaut, wonach Verbinden der Spule 11 und eines Anschlusses 12 durch Verschmelzen, Abdecken dieses Spulenkerns 10, der Spule 11 und des Anschlusses 12 mit einem Hüllenpolymer 7a und Formen des Hüllenpolymers. Weiter wird durch Ausformen des Hüllenpolymers 7a ein mit einem Fahrzeug zu verbindender Verbinder 7b gebildet. Die Spule 11, der Kern 9 und ein Stößel 16 bilden ein Solenoidteil 29.
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Nachdem die Öffnung 1a des Gehäuses 1 gequetscht ist, werden ein Rohr 13, eine Feder 14, und ein Ventil ASSY 15 in das Innere in dieser Reihenfolge aus der Öffnung 1b des Gehäuses 1 eingeführt. Eine Feder 17, ein Ventilelement 18 und eine Unterlegscheibe 19 werden um einen Endbereich des Stößels 16 in dieser Reihenfolge gelegt und das Ende des Endbereichs des Stößels 16 wird gequetscht, so dass das Ventil ASSY 15 gehalten wird.
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Danach wird ein O-Ring 20 zum Sicherstellen der Luftdichtigkeit zwischen dem Solenoidventil und einem Fahrzeug an einem äußeren Umfang des Gehäuses 1 montiert und wird das Solenoidventil 100 dann komplettiert. Das Solenoidventil 100, in welchem der Aufbau aller Komponenten komplettiert ist, wird am Fahrzeug unter Verwendung nachfolgend erwähnter Schrauben 30 fixiert, die durch Schraubenlöcher 2a der Klammer 2 geführt werden. Weiter wird die Luftdichtigkeit zwischen dem Solenoidventil 100 und dem Fahrzeug durch den O-Ring 2 sichergestellt. Weiter werden ein Verbinder des Fahrzeugs und der Verbinder 7b des Solenoidventils 100 miteinander verbunden.
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Als Ergebnis wird die Öffnung 1a des zylindrischen Gehäuses 1 geschlossen, beispielsweise durch die Platte 5, so dass der innere Raum 22 gebildet wird. Im Ventilelement 18, welches den inneren Raum 22 des Gehäuses 1 und den externen Raum 23 trennt, wird ein Kommunikationsloch 21 gebildet, durch welches der innere Raum 22 und der äußere Raum 23 kommunizieren. Weiter wird in einer Seitenoberfläche des Ventilelements 18, wobei die Seitenoberfläche entgegengesetzt dem Dichtring 3 ist, ein Vertiefungsbereich 24 gebildet. Dieser Vertiefungsbereich 24 kann um einen Gesamtperimeter der Seitenoberfläche des Ventilelements 18 vorgesehen sein, wie ein kontinuierlicher Ring, oder kann diskontinuierlich geformt sein.
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Als Nächstes wird eine beispielhafte Verwendung des Solenoidventils 100 gemäß Ausführungsform 1 unter Bezugnahme auf 2 und 3 erläutert.
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In einem mit einem Turbolader ausgerüsteten Motorsystem, wie in 2 und 3 gezeigt, wird das in 1 gezeigte Solenoidventil 100 durch eine Luftbypasspassage 108, die einen stromaufwärtigen Bereich und einen stromabwärtigen Bereich eines Kompressors 101a eines Turobladers 101 verbindet, fixiert und wird das Solenoidventil 100 als ein Luftbypassventil vom Elektroniksteuertyp verwendet. Nachfolgend wird das Solenoidventil 100, das in 1 gezeigt ist, als ein Luftbypassventil 100 bezeichnet.
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Zu einer Zeit, wenn ein Fahrpedal in einem Ein-Zustand ist, wie in 2 gezeigt, ist eine Drosselklappe 104 in einer Saugpassage 103 offen und fließt durch den Kompressor 101a des Turboladers 101 komprimierte Luft (nachfolgend als turbogeladene Luft bezeichnet) durch einen Zwischenfühler 105 und wird zum Motor 102 transportiert. Zu dieser Zeit ist das Luftbypassventil 100 geschlossen.
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Eine Turbine 101b ist auf derselben Achse wie dieser Kompressor 101a fixiert und Abgas des Motors 102 fließt durch eine Abgaspassage 106, wodurch die Turbine 101b gedreht wird, so dass der Kompressor 101 auch rotiert. Weiter wird in der Abgaspassage 106 ein Waste-Gate-Ventil 107 zum Justieren des Drucks des Abgases montiert.
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Zu einer Zeit, wenn das Fahrpedal in einem Aus-Zustand ist, wie in 3 gezeigt, ist das Drosselventil 104 geschlossen und sammelt sich die turbogeladene Luft in der Saugpassge 103. Weil es die Möglichkeit gibt, dass, wenn die turbogeladene Luft sich sammelt, der Turbolader 101, der Motor 102, ein Rohr der Saugpassage 103 usw. defekt sind, wird das Luftbypassventil 100 geöffnet, um die Luftbypasspassage 108 zu veranlassen, zu kommunizieren, so dass die turbogeladene Luft dazu gebracht wird, aus dem stromabwärtigen Bereich zum stromaufwärtigen Bereich des Kompressors 101 zu entweichen.
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Als Nächstes wird ein Verfahren des Betreibens des Luftbypassventils 100, das heißt Solenoidventils 100 gemäß Ausführungsform 1 unter Bezugnahme auf 4A und 4B beschrieben.
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Wie in 4A und 4B gezeigt, ist das Luftbypassventil 100 an einem Rohr einer Luftbypasspassage 108 eines Fahrzeugs mit Schrauben 30 befestigt. Weiter ist eine Stromversorgung 109 des Fahrzeugs mit dem Verbinder 7b des Luftbypassventils 100 verbunden. Ein Teil des Rohrs der Luftbypasspassage 108 dient als ein Ventilsitz 108a. 4A zeigt einen vollgeschlossenen Zustand des Luftbypassventils 100 und 4B zeigt einen vollgeöffneten Zustand des Luftbypassventils 100.
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Zu einer Zeit, wenn die Stromversorgung 109 in einem Aus-Zustand ist, wird das Ventil ASSY 15 durch die Feder 14 gedrückt und wird das Ventilelement 18 in einem Zustand gehalten, in welchem das Ventilelement gegen den Ventilsitz 108a gedrückt wird, und die Luftbypasspassage 108 geschlossen ist, wie in 4A gezeigt.
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Übrigens ist die Feder 17 eine Komponente zum Halten des Ventilelements 18 in einem Zustand, in welchem das Ventilelement gegen die Unterlegscheibe 19 gedrückt wird, um zu verhindern, dass eine Lockerheit zwischen dem Stößel 16 und dem Ventilelement 18 auftritt.
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Zu einer Zeit, wenn die Stromversorgung 109 in einem Ein-Zustand ist, fließt ein Strom in die Spule 11 über den Anschluss 12, fungiert die Innenseite der Spule ASSY 7 als ein Elektromagnet, um eine elektromagnetische Kraft zu verursachen und wird der Stößel 16 zum Kern 9 angezogen, wie in 4B gezeigt. Wenn der Stößel 16 sich zum Kern 9 bewegt, während er durch das Rohr 13 geführt wird, wird das Ventil ASSY 15 an diesem Stößel 16 fixiert arbeiten und bewegt sich das Ventilelement 18 vom Ventilsitz 108 weg, so dass die turbogeladene Luft dazu gebracht wird, zum stromaufwärtigen Bereich des Kompressors 101a zu entweichen.
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Somit reziproziert das Ventilelement 18 in Richtungen, in denen sich das Ventilelement von der Öffnung 1b zum Gehäuse 1 bewegt und umgekehrt, so dass die Luftbypasspassage 108 geöffnet und geschlossen wird.
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Wenn das Ventilelement 18 an einem Ende eines reziprozierenden Bereichs lokalisiert ist, das heißt wenn das Luftbypassventil 100 vollgeschlossen oder vollgeöffnet ist, geht die turbogeladene Luft in den inneren Raum 22 über das Kommunikationsloch 21 und drückt auf den Dichtring 3. Als Ergebnis gelangt der Dichtring 3 in Kontakt mit sowohl einer inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses 1 als auch der Seitenoberfläche des Ventilelements 18 ohne jeglichen Spalt, so dass eine Luftleckage aus irgendeinem Spalt zwischen dem Gehäuse 1 und dem Ventil 18 verhindert werden kann.
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5A und 5B illustrieren eine Ansicht, die einen durch den Vertiefungsbereich 24, der auf der Seitenoberfläche des Ventilelements 18 in Ausführungsform 1 gebildet ist, erzeugten Effekt erklärt. 5A ist eine vergrößerte Ansicht des Dichtrings des Luftbypassventils 100 und Umgebungen des Dichtrings 3 gemäß Ausführungsform 1 und 5B ist eine vergrößerte Ansicht eines Vergleichsbeispiels, um beim Verständnis von Ausführungsform 1 zu helfen. Das in 5B gezeigte Vergleichsbeispiel weist dieselbe Struktur wie das Luftbypassventil 100 gemäß Ausführungsform 1 auf, mit der Ausnahme, das in einem Ventilelement 18 kein Vertiefungsbereich 24 gebildet ist.
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6A-6C sind eine vergrößerte Ansicht des Dichtrings 3 des Luftbypassventils gemäß Ausführungsform 1 und seinen Umgebungen, während 6A einen vollgeschlossenen Zustand des Ventilelements 18 zeigt, 6B einen Zustand zeigt, in welchem das Ventilelement 18 geöffnet oder geschlossen ist und 6C einen vollgeöffneten Zustand zeigt.
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Das Lufbypassventil 100 gemäß Ausführungsform 1 und das Luftbypassventil 100 gemäß dem Vergleichsbeispiel haben eine Druckausgleichsstruktur.
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Im in 5B gezeigten Vergleichsbeispiel, weil das Ventilelement 18 und der Dichtring 3 in Kontakt miteinander jederzeit unabhängig von der Position des Ventilelements 18, das reziproziert, stehen, werden der Druck des inneren Raums 22 und der Druck des externen Raums 23 gleich und ändert sich die Druckaufnahmefläche der unteren Oberfläche des Ventilelements 18 auf einer Seite des externen Raums 23 und die Druckaufnahmefläche einer oberen Oberfläche des Ventilelements 18 auf einer Seite des internen Raums 22 jederzeit nicht. Daher, wenn eine durch ein Solenoidteil 29 erzeugte elektromagnetische Kraft größer als die energetisierende Kraft einer Feder 14 wird, die das Ventilelement 18 gegen einen Ventilsitz 108a drückt, bewegt sich das Ventilelement 18 in einer Ventilöffnungsrichtung. Im Gegensatz dazu, wenn die durch den Solenoidteil 29 erzeugte elektromagnetische Kraft kleiner als die energetisierende Kraft der Feder 14 wird, bewegt sich das Ventilelement 18 in einer Ventilschließrichtung.
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Im Gegensatz dazu sind im Luftbypassventil 100 gemäß Ausführungsform 1, obwohl, wenn das Ventilelement 18 an einem Ende des reziprozierenden Bereichs lokalisiert ist, das Ventilelement 18 und der Dichtring 3 jederzeit in Kontakt miteinander stehen, wie in 6A und 6C gezeigt, wenn das Ventilelement 18 sich in der Ventilöffnungsrichtung oder der Ventilschließrichtung bewegt hat und das Ventilelement 18 an einer Position außer beiden Enden des reziprozierenden Bereichs lokalisiert ist, das heißt innerhalb des reziprozierenden Bereichs fällt, das Ventilelement 18 und der Dichtring 3 nicht in Kontakt miteinander an einer Position, wo der Vertiefungsbereich 24 gegenüberliegend dem Dichtring 3 ist, und ein Spalt wird durch den Vertiefungsbereich 24 gebildet, wie in 5A und 6B gezeigt. Weil Luft über diesen Spalt aus dem inneren Raum 22 zum äußeren Raum 23 entweicht, nimmt der Druck des inneren Raums 22 ab und sinkt eine Last in Richtung des Schließens des Ventilelements 18. Daher wird eine Last in Richtung der Öffnung des Ventilelements 18 relativ groß, und es wird leicht, das Ventilelement 18 zu öffnen und die Responsivität wird verbessert.
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Die Last in Richtung der Öffnung des Ventilelements 18 kann durch die Größe des Spalts zwischen dem Vertiefungsbereich 24 und die Dichtring 3 justiert werden.
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Der Dichtring 3 wird aus einem Material, das Flexibilität aufweist, wie etwa einem Fluorpolymer, hergestellt. Es wird angenommen, dass, während dieser Dichtring 3 durch die aus dem externen Raum 23 fließende turbogeladenen Luft, über das Kommunikationsloch 21 in den inneren Raum 22 gedrückt wird und dann in einem solchen Ausmaß gebogen wird, dass der Dichtring in Kontakt mit der Seitenoberfläche des Ventilelements 18 steht, wird der Dichtring nicht so weit verbogen, dass er in den Vertiefungsbereich 24 des Ventilelements 18 eindringt, und kommt in Kontakt mit einer Bodenoberfläche des Vertiefungsbereichs 24, ist aber in einem Ausmaß gebogen, dass der Spalt bleibt.
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Weiter, weil der Vertiefungsbereich 24 in der Seitenoberfläche des Ventilelements 18 im Luftbypassventil 100 gemäß Ausführungsform 1 gebildet ist, wie in 5A gezeigt, werden Oberflächen des Ventilelements 18 und des Dichtrings 3, die in Kontakt miteinander stehen, auf weniger als denjenigen im in 5B gezeigten Vergleichsbeispiel verkleinert, und der Abnutzungsbetrag des Ventilelements 18 und der Abnutzungsbetrag des Dichtrings 3 werden reduziert.
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Als Nächstes werden Charakteristika der durch den Solenoidteil 29 erzeugten elektromagnetischen Kraft erläutert.
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7 ist ein Graph, der eine Änderung bei der durch den Solenoidteil 29 erzeugten elektromagnetischen Kraft zeigt, wobei die Änderung von einer Änderung beim Hub des Ventilelements 18 abhängt. Weil der Luftspalt zwischen dem Stößel 16 und dem Kern 9 groß ist, wie in 4A gezeigt, wenn das Ventilelement 18 an der vollgeschlossenen Position lokalisiert ist, ist die im Solenoidteil 29 erzeugte elektromagnetische Kraft klein. Wenn sich das Ventilelement 18 aus der vollgeschlossenen Position zu einer vollgeöffneten Position bewegt, wird die elektromagnetische Kraft groß, weil der Stößel 16 sich dem Kern 9 nähert. Wenn der Stößel 16 beginnt, in das Innere des Kerns 9 zu wandern, wirkt nicht nur eine Kraft in Richtung der Bewegung aus dem Stößel 16 zum Kern 9, sondern auch eine Kraft in der Richtung rechtwinklig zur Bewegungsrichtung. Als Ergebnis wird die elektromagnetische Kraft zeitweilig schwach und erreicht einen elektromagnetischen Kraftabfallpunkt. Danach, wenn der Stößel 16 sich zum Inneren des Kerns 9 vorbewegt, wird der Luftspalt zwischen dem Stößel 16 und dem Kern 9 in der Bewegungsrichtung klein und wird eine große elektromagnetische Kraft erzeugt.
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Konventioneller Weise, um eine ausreichende Ventilöffnungskraft sicherzustellen, selbst wenn die elektromagnetische Kraft zeitweilig schwach wird, wenn das Ventilelement 18 sich in der Ventilöffnungsrichtung bewegt, wird die Spule 11 vergrößert, um eine große elektromagnetische Kraft zu erzeugen. Im Gegensatz dazu entweicht in Ausführungsform 1, durch Ausbilden des Vertiefungsbereichs 24 in einem Bereich der Seitenoberfläche des Ventilelements 18, wobei der Bereich gegenüberliegend dem Dichtring 3 ist, wenn das Ventilelement 18 an einer Position lokalisiert ist, wo die durch den Solenoidteil 29 erzeugte elektromagnetische Kraft zeitweilig schwach wird, Luft aus dem inneren Raum 22 zum äußeren Raum 23 über den Spalt zwischen dem Vertiefungsbereich 24 und dem Dichtring 3 und sinkt die Last in der Richtung des Schließens des Ventilelements 18 ab, wenn die elektromagnetische Kraft schwach wird. Als Ergebnis wird es möglich, das Ventilelement 18 unter Verwendung selbst einer schwachen elektromagnetischen Kraft zu öffnen und ist es nicht notwendig, die Spule 11 zu vergrößern, anders als im Gehäuse von konventionellen Solenoidventilen, wodurch es möglich ist, das Luftbypassventil 100 zu verkleinern.
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Obwohl in Ausführungsform 1 der Dichtring 3 mit einem im Wesentlichen V-förmigen Querschnitt als ein Beispiel gezeigt ist, ist diese Form nicht begrenzend. Beispielsweise kann ein Dichtring 3 mit einem im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt, wie in 8A gezeigt, alternativ verwendet werden, oder kann alternativ ein plattenförmiger Dichtring 3, wie in 8B gezeigt, verwendet werden.
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Weiterhin, obwohl in Ausführungsform 1 das zylindrische Wellenelement 18 als ein Beispiel gezeigt ist, ist diese Form nicht beschränkend. Das Ventilelement kann wie eine Platte geformt sein. Weiter, obwohl das Beispiel der Verwendung des Solenoidventils 100 als das Luftbypassventil 100 erläutert wird, kann das Solenoidventil für andere Anwendungen verwendet werden.
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Wie oben erläutert, ist das Solenoidventil 100 gemäß Ausführungsform 1 aufgebaut, zu enthalten: das Gehäuse 1 mit der Öffnung 1b; das in den Richtungen, in welchen das Ventilelement sich von der Öffnung 1b zum Gehäuse 1 und vice versa bewegt, reziprozierende Ventilelement 18; das im Ventilelement 18 gebildete Kommunikationsloch 21 zur Kommunikation zwischen dem inneren Raum 22 innerhalb des Gehäuses und dem äußeren Raum 23 außerhalb des Gehäuses 1; den Solenoidteil 29 zum Erzeugen einer elektromagnetischen Kraft, die das Ventilelement 18 veranlasst, sich in einer von reziprozierenden Richtungen zu bewegen; die Feder 14 zum Erzeugen einer energetisierenden Kraft, die das Ventilelement 18 veranlasst, sich in irgendeiner der reziprozierenden Richtungen zu bewegen; der Dichtring 3, der an der inneren Oberfläche des Gehäuses 1 fixiert ist, um einen Spalt zwischen dem Gehäuse 1 und der Seitenoberfläche des Ventilelements 18 zu füllen, zumindest wenn das Ventilelement 18 an einem Ende des reziprozierenden Bereichs lokalisiert ist; und der Vertiefungsbereich 24, der in der Seitenoberfläche des Ventilelements 18 gebildet ist, um einen Spalt zwischen dem Vertiefungsbereich und dem Dichtring 3 zu bilden, wenn das Ventilelement 18 innerhalb des reziprozierenden Bereichs fällt. Gemäß dieser Struktur entweicht das Fluid im inneren Raum 22 zum äußeren Raum 23 über den zwischen dem Vertiefungsbereich 24 und dem Dichtring 3 während des Betriebs des Solenoidventils 100 gemachten Spalt, sinkt die Last in Richtung des Schließens des Ventilelements 18 ab und wird es einfach, das Ventilelement 18 zu öffnen und kann die Responsivität verbessert werden. Weiter, weil die Oberflächen der Seitenoberfläche des Ventilelements 18 und des Dichtrings 3, die in Kontakt miteinander stehen, verkleinert werden, kann der Abnutzungsbetrag der Seitenoberfläche des Ventilelements 18 und der Abnutzungsbetrag des Dichtrings 3 reduziert werden.
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Weiter ist gemäß Ausführungsform 1 der Vertiefungsbereich 24 in einem Bereich der Seitenoberfläche des Ventilelements 18 gebildet, wobei der Bereich dem Dichtring 3 gegenüberliegt, wenn das Ventilelement 18 an einer Position lokalisiert ist, wo die durch das Solenoidteil 29 erzeugte elektromagnetische Kraft zeitweilig schwach wird. Daher, selbst wenn die elektromagnetische Kraft zeitweilig schwach wird, kann das Ventilelement 18 geöffnet werden. Daher ist es nicht notwendig, die Spule 11 des Solenoidteils 29 zu vergrößern, und kann das Solenoidventil 100 verkleinert werden.
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Weiter ist gemäß Ausführungsform 1 das Solenoidventil 100 so konstruiert, dass es als das Luftbypassventil 100 verwendet werden kann, das in der Luftbypasspassage 108 installiert ist, die den stromaufwärtigen Bereich und den stromabwärtigen Bereich des Kompressors 101a des Turboladers 101 verbindet, und die turbogeladene Luft in dem stromabwärtigen Bereich des Kompressors 101a zum stromaufwärtigen Bereich des Kompressors rückführt. Daher kann die Luftbypasspassage 108 prompt geöffnet werden und kann der Druck in dem stromabwärtigen Bereich des Kompressors 101a prompt freigesetzt werden.
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Es ist anzumerken, dass verschiedene Modifikationen an jeglicher Komponente gemäß den Ausführungsformen gemacht werden kann, oder jegliche Komponente gemäß den Ausführungsformen innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung weggelassen werden kann.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Weil das Solenoidventil gemäß der vorliegenden Erfindung so aufgebaut ist, dass es die Responsivität verbessert, ist das Solenoidventil beispielsweise zur Verwendung als ein Luftbypassventlil eines Turboladers geeignet.
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Bezugszeichenliste
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1 Gehäuse; 1a, 1b Öffnung; 1c vorragender Bereich; 2 Klammer; 2a Schraubenloch; 3 Dichtring; 4 Halter; 5 Platte; 6 O-Ring; 7 Spule ASSY; 7a Hüllenpolymer; 7b Verbinder; 8 O-Ring; 9 Kern, 10 Spulenkern; 11 Spule; 12 Anschluss; 13 Rohr; 14 Feder; 15 Ventil ASSY; 16 Stößel; 17 Feder; 18 Ventilelement; 19 Unterlegscheibe; 20 O-Ring; 21 Kommunikationsloch; 22 innerer Raum; 23 äußerer Raum; 24 Vertiefungsbereich; 29 Solenoidteil; 30 Schraube; 100 Luftbypassventil (Solenoidventil); 101 Turbolader; 101a Kompressor; 101b Turbine; 102 Motor; 103 Saugpassage; 104 Drosselklappe, 105 Zwischenkühler; 106 Abgaspassage, 107 Waste-Gate-Ventil; 108 Luftbypasspassage, 108a Ventilsitz und 109 Stromversorgung.
