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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Diese
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines normal-geschlossenen
Elektromagnetventils bzw. elektromagnetischen Ventils, bei dem ein
sich bewegender Kern zu einem Ventilsitz gedrängt wird, so dass ein Ventilelement,
das vorwärts
und rückwärts zusammen
mit dem sich bewegenden Kern bewegbar ist, an den Ventilsitz anstößt bzw.
angrenzt, um dadurch einen geschlossenen Ventilzustand zu erzielen.
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2. Beschreibung des Stands der Technik
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Es
ist ein normal-geschlossenes Elektromagnetventil bekannt, so arbeitend,
dass ein sich bewegender Kern durch ein elastisches Element, wie
beispielsweise eine Feder gedrängt
wird, so dass ein Ventilelement, das an einem distalen Endabschnitt des
sich bewegenden Kerns vorgesehen ist, an einen Ventilsitz anstößt, um dadurch
einen geschlossenen Ventilzustand zu erzielen, und wobei ein Kern
durch eine Erregerspule erregt wird, so dass der sich bewegende
Kern zu dem festen Kern durch eine elektromagnetische Anziehungskraft
davon angezogen wird, um dadurch einen offenen Ventilzustand zu
erzielen (siehe ungeprüfte
japanische Patentveröffentlichung
Nr.
JP-A-8-152076 ).
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Bei
einem derartigen normal-geschlossenen Elektromagnetventil ist die
Drängkraft,
die auf den sich bewegenden Kern von dem elastischen Element aufgebracht
wird, ein wichtiges Element zur Bestimmung der Ventilschließkraft des
Elektromagnetventils. Deshalb, wenn es eine Schwankung bei den Charakteristika
des elastischen Elements gibt, das bei dem normal-geschlossenen
Elektromagnetventil verwendet wird, entwickelt sich eine Schwankung
bei der Drängkraft
des elastischen Elements in dem geschlossenen Zustand des Ventils.
Nämlich
entwickelt sich zum Zeitpunkt der Erregung (Anregung) eine Schwankung
bei der elektromagnetischen Anziehungskraft, die zum Öffnen des
Ventils gegen die Vorspannung der elastischen Drängkraft erforderlich ist, und
zum Zeitpunkt der Aberregung (Anregung) entwickelt sich eine Schwankung
bei der Ventilöffnungskraft
(Ventilöffnungscharakteristika)
zum Öffnen
des Ventils gegen die Vorspannung des elastischen Elements, und
dies führt
zu einer Schwankung bei den Druckregelungs-Steuerungscharakteristika. Somit war
die Schwankung bei den Charakteristika des elastischen Elements
ein Hindernis für
die gesteigerte Präzision
der Druckregelungssteuerung.
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Bei
dem normal-geschlossenen Elektromagnetventil ist es erforderlich,
dass eine Durchflussrate oder ein Druckunterschied zum Zeitpunkt
des Öffnens
des Ventils auf einen Zielwert festgelegt sein sollte. Deshalb ist
es bei der Produktion des normal-geschlossenen Elektromagnetventils
erforderlich, dass eine Last, die von einer Feder aufgebracht wird,
um das Ventil zu schließen,
und eine elektromagnetische Anziehungskraft auf einen vorbestimmten Wert
festgelegt sein sollten.
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Es
ist jedoch schwierig, eine Herstellungstoleranz und einen Montagefehler
bezüglich
sämtlicher der
Komponententeile zu beseitigen. Andererseits, sogar wenn es eine
Schwankung bei der von der Feder aufgebrachten Last und eine Schwankung
bei der elektromagnetischen Anziehungskraft gibt, kann die Durchflussrate
oder der Druckunterschied zum Zeitpunkt des Öffnens des Ventils auf einen
Zielwert durch Anpassen eines Hubs von einem sich bewegenden Kern
festgelegt werden. Siehe geprüfte
japanische Patentveröffentlichung
JP-B-3,444,151 und ungeprüfte japanische
Patentveröffentlichung
JP-A-2004-506573 .
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US 2002/026827 A1 offenbart
ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung wurde in Hinblick auf die obigen Umstände gemacht,
und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren
zur Herstellung eines normal-geschlossenen
Elektromagnetventils bereitzustellen, das viel weniger durch eine
Schwankung bei den Charakteristika eines elastischen Elements beeinflusst
wird.
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Ferner
ist es eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Herstellungsverfahren
für ein normal-geschlossenes Elektromagnetventil
bereitzustellen, bei dem eine Durchflussrate oder ein Druckunterschied
zum Zeitpunkt des Öffnens
des Ventils auf einen Zielwert festgelegt wird. Diese Aufgaben werden
durch das Verfahren von Anspruch 1 gelöst.
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Es
wird ein normal-geschlossenes Elektromagnetventil bereitgestellt,
umfassend:
ein Körperelement
mit einem Aufnahmeraum, der sich dadurch erstreckt;
einen festen
Kern, der an dem Körperelement
angebracht ist, um einen Endabschnitt des Aufnahmeraums zu verschließen;
einen
Ventilsitz, der an dem anderen Endabschnitt des Aufnahmeraums befestigt
ist;
einen sich bewegenden Kern, der dem festen Kern gegenüberliegt
und innerhalb des Aufnahmeraums gleitet;
ein elastisches Element,
das den sich bewegenden Kern zu dem Ventilsitz hin drängt;
ein
Ventilelement, das an dem sich bewegenden Kern angebracht ist, um
sich vorwärts
und rückwärts zusammen
damit zu bewegen, und imstande ist, an den Ventilsitz anzustoßen; und
eine
Spule, die den festen Kern erregt, um eine Anziehungskraft zwischen
dem festen Kern und dem sich bewegenden Kern zu erzeugen,
wobei
der
sich bewegende Kern ein Durchgangsloch aufweist, das sich dadurch
von einer Seite des festen Kerns davon zu einer Seite des Ventilsitzes
davon erstreckt,
wobei das Ventilelement in das Durchgangsloch
von der Seite des Ventilsitzes eingeführt ist und daran pressgepasst
ist,
wobei zumindest ein Teil des elastischen Elements in das
Durchgangsloch des sich bewegenden Kerns von der Seite des festen
Kerns eingeführt
ist, und
wobei das elastische Element zwischen einem Ende einer
Seite des sich bewegenden Kerns von dem festen Kern und einem Ende
einer Seite des festen Kerns von dem Ventilsitz zusammengedrückt wird.
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Das
Durchgangsloch ist in dem sich bewegenden Kern ausgebildet, in den
das Ventilelement pressgepasst ist, und deshalb wird, sogar wenn
es eine Schwankung bei den Charakteristika des zu verwendenden elastischen
Elements gibt, die Einführungslänge des
Ventilelements in den sich bewegenden Kern angepasst, und durch
dieses Tun kann der Einfluss der Schwankung der Charakteristika
des elastischen Elements verringert werden, und nebenbei kann die
Präzision
einer Druckregelungssteuerung gesteigert werden.
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Eine
Drängkraft
des elastischen Elements an den sich bewegenden Kern gemäß den Charakteristika
des elastischen Elements wird mit einem vorbestimmten Wert durch
eine Einführungslänge des elastischen
Elements aufgebracht.
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Es
wird angemerkt, dass die Charakteristika des elastischen Elements
etwas wie Elastizitätsmodul
bedeuten, was direkt oder indirekt die auf den sich bewegenden Kern
geladene Drängkraft
beeinflusst, zum Beispiel die Federkonstante, wenn eine Feder als
das elastische Element angewandt wird. Mit diesem Aufbau kann der
Einfluss der Schwankung der Charakteristika des elastischen Elements durch
Anpassen der Einführungslänge des
Ventilelements im Produktionsstadium beseitigt werden.
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Der
sich bewegende Kern weist einen Aufnahmeabschnitt des elastischen
Elements auf, in den das elastische Element von der Seite des festen Kerns
eingeführt
ist; und
das Ventilelement weist einen Kommunikations- bzw. Verbindungsabschnitt
auf, der die Seite des Ventilsitzes und die Seite des festen Kerns
von dem sich bewegenden Kern miteinander verbindet.
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Bei
dem normal-geschlossenen Elektromagnetventil ist der sich bewegende
Kern häufig
mit einem Mechanismus versehen, durch den eine Seite des Ventilsitzes
und eine Seite des festen Kerns von dem sich bewegenden Kern miteinander
in Verbindung stehen, um einen Druckunterschied zwischen der Seite
des festen Kerns und der Seite des Ventilsitzes zu beseitigen. Bei
einem herkömmlichen
Aufbau ist eine Nut in einer äußeren Peripherie
des sich bewegenden Kerns ausgebildet, oder ein Durchgangsloch,
das für
diesen speziellen Zweck ausgestaltet ist, ist in dem Inneren des
sich bewegenden Kerns ausgebildet. Mit einem derartigen Aufbau ist jedoch
der Bereich der gegenüberliegenden
Abschnitte des sich bewegenden Kerns und festen Kerns verringert.
Deshalb ist, gemäß der vorliegenden
Erfindung, der Verbindungsabschnitt in dem Ventilelement ausgebildet,
und wirkt mit dem Aufnahmeabschnitt des elastischen Elements zusammen, um
die Seite des festen Kerns und Seite des Ventilsitzes von dem sich
bewegenden Kern miteinander zu verbinden. Bei diesem Aufbau muss
eine Nut oder ein Durchgangsloch zur exklusiven Verwendung als ein
Verbindungsdurchgang von einem Fluid nicht in dem sich bewegenden
Kern ausgebildet werden, und deshalb kann der Bereich der gegenüberliegenden Abschnitte
des sich bewegenden Kerns und festen Kerns vergrößert werden. Folglich kann
eine elektromagnetische Anziehungskraft, die zwischen dem sich bewegenden
Kern und dem festen Kern während
des Ventilöffnungsvorgangs
des Elektromagnetventils wirkt, vergrößert werden, und ein kompaktes Design
der Erregerspule und ein Design mit geringem Energieverbrauch können erzielt
werden.
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Bei
einem geschlossenen Ventilzustand, bei dem das Ventilelement an
den Ventilsitz anstößt, ist ein
Durchflussdurchgang, in dem Fluid in eine Richtung entgegengesetzt
zu einer Drängrichtung
des elastischen Elements strömt,
abgesperrt.
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In
diesem Durchflussdurchgang des Fluids beeinflusst eine Schwankung
bei der Drängkraft
des elastischen Elements sehr die Druckregelungs-Steuerungscharakteristika,
und deshalb können
durch Anpassen der Einführungslänge des
Ventilelements in dem sich bewegenden Kern, die Druckregelungs-Steuerungscharakteristika
können
außerordentlich
verbessert werden.
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Es
wird ein Herstellungsverfahren für
ein normal-geschlossenes
Elektromagnetventil bereitgestellt, wobei das normal-geschlossene
Elektromagnetventil umfasst:
einen sich bewegenden Kern, der
zwischen einem festen Kern, der an einem Körperelement befestigt ist,
und einem Ventilsitz angeordnet ist;
ein Ventilelement, das
imstande ist, an den Ventilsitz anzustoßen und hin- und hergehend
innerhalb des festen Kerns und des Körperelements zu gleiten; und
ein
elastisches Element, das den sich bewegenden Kern zu einer Seite
des Ventilsitzes zusammen mit dem Ventilelement drängt,
wobei
der sich bewegende Kern ein Durchgangsloch aufweist, das von der
Seite des festen Kerns zu der Seite des Ventilsitzes durchdringt,
wobei
das Herstellungsverfahren die folgenden Schritte umfasst:
presspassendes
Einführen
des Ventilelements in ein Durchgangsloch in dem sich bewegenden
Kern mit Anpassen einer Einführungslänge des
Ventilelements, so dass eine Drängkraft
davon ein vorbestimmter Wert wird, in einem Zustand, dass das elastische
Element in das Durchgangsloch eingeführt wird;
Berechnen einer
Einführungslänge des
festen Kerns durch einen vorbestimmten Hub des sich bewegenden Kerns
und der Einführungslänge des
Ventilelements; und
Einführen
des festen Kerns in einen Aufnahmeraum des Körperelements gemäß der berechneten
Einführungslänge des
festen Kerns, um an dem Körperelement
fest angebracht zu sein.
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Bei
dem Schritt des festen Presspassens des Ventilelements in den sich
bewegenden Kern, und bei dem Schritt des Einführens des festen Kerns in das
Körperelement
und Befestigens des festen Kerns daran, werden die Einführungslänge des
Ventilelements und die Einführungslänge des
festen Kerns gemäß den elastischen
Charakteristika des elastischen Elements angepasst. Folglich kann
der Einfluss der Schwankung der Charakteristika des elastischen
Elements, die nicht lediglich durch Verbessern der Präzision des
Bearbeitens der Teile angepasst werden könnten, verringert werden. Deshalb kann
bei der vorliegenden Erfindung die auf den sich bewegenden Kern
aufgebrachte Drängkraft
auf den vorbestimmten Wert festgelegt werden, und es kann das normal-geschlossene
Elektromagnetventil produziert werden, bei dem die Präzision der
Druckregelungssteuerung gesteigert werden kann. Und nebenbei war
es vorher notwendig, die Erregerspule mit einer großen Größe zum Produzieren
einer elektromagnetischen Anziehungskraft anzufertigen, wobei vorweg
eine Schwankung bei den Charakteristika des elastischen Elements
in Betracht gezogen wurde, um einen ausreichenden Ausgabespielraum
der Erregerspule sicherzustellen. Bei der vorliegenden Erfindung wird
die Drängkraft
des elastischen Elements jedoch in dem Stadium, in dem die Teile
zusammen montiert werden, auf den vorbestimmten Wert festgelegt,
und deshalb kann die Erregerspule in einer kompakten Größe ausgeführt werden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein Herstellungsverfahren für ein normal-geschlossenes Elektromagnetventil,
wie in Anspruch 1 beansprucht, bereitgestellt.
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Bei
der vorliegenden Erfindung, sogar wenn es eine Schwankung bei der
von dem elastischen Element aufgebrachten Last und eine Schwankung bei
der elektromagnetischen Anziehungskraft gibt, aufgrund einer Herstellungstoleranz
der Teile oder eines Fehlers bei der Montage der Teile, kann die Durchflussrate
oder der Druckunterschied zum Zeitpunkt des Öffnens des Ventils auf den
Zielwert festgelegt werden, und deshalb kann die Präzision des elektromagnetischen
Ventils auf einem vorbestimmten Niveau gehalten werden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung weist der sich bewegende Kern ein Durchgangsloch auf,
und
das Herstellungsverfahren umfasst ferner einen Schritt
des Befestigens des Ventilelements an dem sich bewegenden Kern,
die folgenden Schritte umfassend:
Presspassen des Ventilelements
in das Durchgangsloch;
Einführen
des elastischen Elements in das Durchgangsloch; und
Erfassen
einer durch das zusammengedrückte
elastische Element aufgebrachten Last und Steuern einer Einführungslänge des
Ventilelements, während
das Ventilelement in das Durchgangsloch eingeführt wird, so dass das elastische
Element zusammengedrückt wird,
derart dass:
Fortfahren das Ventilelement einzuführen, wenn
die erfasste Last einen vorbestimmten Wert unterläuft; und
Anhalten
das Ventilelement einzuführen,
wenn die erfasste Last den vorbestimmten Wert erreicht hat.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung, sogar wenn es eine Herstellungstoleranz der Teile oder
einen Fehler bei der Montage der Teile gibt, kann die von dem elastischen
Element aufgebrachte Last auf den Zielwert festgelegt werden, und
deshalb kann die Präzision
des Elektromagnetventils auf einem vorbestimmten Niveau gehalten
werden.
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Bevorzugte
optionale Merkmale sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine Querschnittansicht, die schematisch eine bevorzugte Ausführungsform
eines normal-geschlossenen Elektromagnetventils zeigt;
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2 ist
eine Querschnittansicht, die schematisch einen Prozess zur Produktion
des normal-geschlossenen Elektromagnetventils der obigen Ausführungsform
zeigt;
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3 ist
eine Querschnittansicht, die schematisch einen Prozess zur Produktion
des normal-geschlossenen Elektromagnetventils der obigen Ausführungsform
zeigt;
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4 ist
eine Querschnittansicht, die schematisch einen Prozess zur Produktion
des normal-geschlossenen Elektromagnetventils der obigen Ausführungsform
zeigt;
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5 ist
eine Querschnittansicht, die schematisch einen Prozess zur Produktion
des normal-geschlossenen Elektromagnetventils der obigen Ausführungsform
zeigt;
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6 ist
eine Ansicht, die ein Verfahren zur Befestigung eines festen Kerns
an einem Körperelement
erläutert;
und
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7 ist
ein Flussdiagramm, das einen Prozess des Befestigens des festen
Kerns an dem Körperelement
erläutert.
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Ausführliche
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
beschrieben.
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1 ist
eine Querschnittansicht, die schematisch ein normal-geschlossenes
Elektromagnetventil 10 zeigt.
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Das
normal-geschlossene Elektromagnetventil 10 von dieser Ausführungsform
ist an einer Hydrauliksteuerungsvorrichtung angebracht, wie beispielsweise
eine ABS-Bremssteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug,
und wird zum Steuern eines Hydraulikdrucks von einem Fluid von einer
Bremse verwendet.
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Wie
in 1 gezeigt, ist das normal-geschlossene Elektromagnetventil 10 in
einem Montageloch 32 angebracht, das in einem Basiskörper 30 der
Fahrzeug-ABS-Bremssteuerungsvorrichtung oder
dergleichen ausgebildet ist, durch Dichtelemente 27 und 28 (jedes
in der Form von einem O-Ring) und
ein Anschlagelement 29, und ist an diesem Montageloch 32 durch
ein ringförmiges
Halteelement 26 befestigt. Ein erster Fluid-Durchgang 30a,
der auch als das Montageloch 32 dient, ist in dem Basiskörper 30 ausgebildet,
und erstreckt sich in eine Richtung des Anbringens bzw. Einpassens
des normal-geschlossenen Elektromagnetventils 10 in dem
Montageloch 32, und ein zweiter Fluid-Durchgang 30b ist zwischen
den Dichtelementen 27 und 28 vorgesehen.
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Bei
der Fahrzeug-ABS-Bremssteuerungsvorrichtung mit dem daran angebrachten
normal-geschlossenen Elektromagnetventil 10, strömt das Fluid
der Bremse von dem ersten Fluid-Durchgang 30a in dem Basiskörper 30,
und in einem offenen Ventilzustand, wobei der erste Fluid-Durchgang 30a mit dem
zweiten Fluid- Durchgang 30b in
Verbindung steht, so dass das Fluid in den zweiten Fluid-Durchgang 30b strömt. Auch
kann eine Anordnung verwendet werden, bei der das Fluid von dem
zweiten Fluid-Durchgang 30b in
den ersten Fluid-Durchgang 30a über einen Raum innerhalb eines
Ventilsitzes 20 strömt.
Bei dieser ABS-Bremssteuerungsvorrichtung dient
das normal-geschlossene Elektromagnetventil 10, das zwischen
dem ersten und dem zweiten Fluid-Durchgang 30a und 30b vorgesehen
ist, als Teil von einem Strömungs-
bzw. Durchflusspfad des Fluids.
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Genauer,
in dem Fall wo das Fluid in das Elektromagnetventil 10 aus
dem ersten Fluid-Durchgang 30a strömt, strömt dieses Fluid zuerst in einen Aufnahmeraum 12a von
einem Körperelement 12 von
einem offenen Ende davon durch den Innenraum des Ventilsitzes 20,
der sich von einem zweiten Aussparungsabschnitt 20b davon
zu einem ersten Aussparungsabschnitt 20a davon erstreckt,
und dann strömt
das Fluid in den zweiten Fluid-Durchgang 30b über eine
Zufluss-/Ablassöffnung 12b und
eine in dem Anschlagelement 29 ausgebildete Aussparung. Bei
dem normal-geschlossenen Elektromagnetventil 10 wird der
erste Aussparungsabschnitt 20a des Ventilsitzes 20 durch
ein Ventilelement 18 geöffnet
und geschlossen, um den Druck des Fluids zu steuern. Bei dem normal-geschlossenen
Elektromagnetventil 10 von dieser Ausführungsform kann auch eine Anordnung
angenommen werden, bei der Fluid in den Innenraum des Ventils aus
dem zweiten Fluid-Durchgang 30b strömt, und zu dem ersten Fluid-Durchgang 30a abgelassen
wird. In diesem Fall strömt
innerhalb des normal-geschlossenen Elektromagnetventils 10 das
Arbeitsfluid entlang eines Strömungspfads
entgegengesetzt zu dem oben erwähnten
Strömungspfad.
Vorzugsweise ist das normal-geschlossene
Elektromagnetventil von dieser Ausführungsform so an der Hydrauliksteuerungsvorrichtung
angebracht, dass das Fluid in den Innenraum des Ventils von dem
ersten Fluid-Durchgang 30a strömt, und zu
dem zweiten Fluid-Durchgang 30b abgelassen wird. Mit anderen
Worten, in dem geschlossenen Zustand des normal-geschlossenen Elektromagnetventils 10,
bei dem das Ventilelement 18 an den Ventilsitz 20 anstößt, wird der
Durchflussdurchgang, in dem das Fluid in eine Richtung entgegengesetzt
zu der Richtung des Drängens
von einem sich bewegenden Kern 16 durch ein Federelement 15 strömt, vorzugsweise
abgesperrt. In dem Durchflussdurchgang, in den das Fluid aus dem
ersten Fluid-Durchgang 30a zu dem zweiten Fluid-Durchgang 30b strömt, beeinflusst
eine Schwankung bei der Drängkraft
des Federelements 15 sehr die Druckregelungssteuerungs-Charakteristika
des Elektromagnetventils. Deshalb wird die Einführungslänge des Ventilelements 18 in
den sich bewegenden Kern 16 angepasst, wie später beschrieben.
Folglich können
die Regelungsdrucksteuerungs-Charakteristika des Ventils merklich
verbessert werden.
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Bei
dem normal-geschlossenen Elektromagnetventil 10 von dieser
Ausführungsform
ist ein Filterelement 22 in dem ersten Fluid-Durchgang 30a vorgesehen,
um zu verhindern, dass Verunreinigungen, die in dem Fluid der Bremse
enthalten sind, in das Innere des Elektromagnetventils 10 strömen. In
dem Fall wo das Elektromagnetventil in einem derartigen Zustand
verwendet wird, dass das Fluid in den Innenraum des Ventils aus
dem zweiten Fluid-Durchgang 30b strömt, kann das Anschlagelement 29,
mit der Aussparung dem zweiten Fluid-Durchgang 30b entsprechend,
ausgestaltet sein, um eine Filterfunktion aufzuweisen.
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Ein
Halter 50 zum Halten des Filters 32 ist in das
Durchflussloch 20a von einer Aussparung davon eingeführt, die
mit dem zweiten Verbindungsloch 12c in Verbindung steht,
und ist in diesem Durchflussloch 20a montiert. Das Durchflussloch 20a ist
auch zu einer Ventilsitzoberfläche 20c offen,
und steht mit einem Innenraum von einem Körperelement 12 in
Verbindung.
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Als
nächstes
wird speziell die innere Struktur des normal-geschlossenen Elektromagnetventils 10 von
dieser Ausführungsform
beschrieben.
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Das
normal-geschlossene Elektromagnetventil 10 umfasst das
Körperelement 12 mit
einer im Allgemeinen zylindrischen Form, wobei es aus einem unmagnetischen
Material hergestellt ist. Das Körperelement 12 weist
den Aufnahmeraum 12a auf, der sich dadurch von einem Ende
davon zu dem anderen Ende davon erstreckt. Ein fester Kern 14,
der aus einem magnetischen Material hergestellt ist, ist an dem einen
Endabschnitt des Körperelements 12 fest
gesichert, zum Beispiel durch Schweißen nahe diesem einen Endabschnitt.
Das Körperelement 12 ist
nicht auf die zylindrische Form beschränkt, und kann durch ein Gehäuse ersetzt
werden, solange wie das Gehäuse
ein Durchgangsloch (als der Aufnahmeraum 12a dienend) zum
Aufnehmen des sich bewegenden Kerns 16 und des Ventilsitzes 20 (später beschrieben)
darin aufweist. Um ein kompaktes Design des normal-geschlossenen
Ventils 10 zu erreichen, ist jedoch bevorzugt das zylindrische
Körperelement
mit einer dünnen
peripheren Wand zu verwenden. Ein derartiges Körperelement 12 kann
zum Beispiel durch Ziehen ausgebildet werden.
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Der
sich bewegende Kern 16, der aus einem magnetischen Material
hergestellt ist, ist in dem Aufnahmeraum 12a angebracht.
Der sich bewegende Kern 16 weist ein Durchgangsloch 16a auf,
das sich dadurch von seinem Ende der Seite des festen Kerns, nah
an dem festen Kern 14 angeordnet, zu seinem Ende der Seite
des Ventilsitzes, nah an dem Ventilsitz 20 angeordnet,
erstreckt. Das Ventilelement 18 ist in den Endabschnitt
der Seite des Ventilsitzes von dem Durchgangsloch 16a,
nah an dem Ventilsitz 20 angeordnet, pressgepasst und ist
daran befestigt.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist ein Federaufnahmeabschnitt 19 ausgebildet durch einen
Teil des Durchgangslochs 16a in dem sich bewegenden Kern 16 und
eine Endoberfläche 18c des
Ventilelements 18 (in das Durchgangsloch 16a pressgepasst),
dem festen Kern 14 zugewandt, und zumindest ein Teil des
Federelements 15, das den sich bewegenden Kern 16 zu
dem Ventilsitz 20 hin drängt, wird in diesem Federaufnahmeabschnitt 19 aufgenommen. Das
Federelement 15 wird zwischen einem Ende 14a des
festen Kerns 14 und dem Endabschnitt 18c des Ventilelements 18 (fest
pressgepasst in das Durchgangsloch 16a des sich bewegenden
Kerns 16), dem festen Kern 14 zugewandt, zusammengezogen
oder zusammengedrückt.
Nämlich
empfängt
der Endabschnitt 18c des Ventilelements 18, fest
pressgepasst in den sich bewegenden Kern 16, eine Last
von dem Federelement 15, so dass der sich bewegende Kern 16,
während
er zu dem Ventilsitz 20 hin gedrängt wird, sich einen vorbestimmten
Hub (Hublänge)
d3 zwischen dem festen Kern 14 und dem Ventilsitz 20 in
dem Aufnahmeraum 12a gleitend bewegen kann.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist somit das Durchgangsloch 16a in dem sich bewegenden
Kern 16 ausgebildet, und das Ventilelement 18 ist
fest pressgepasst in das Durchgangsloch 16a in dem sich bewegenden
Kern 16, um den Federaufnahmeabschnitt 19 auszubilden.
Deshalb wird, sogar wenn es eine Schwankung bei den Charakteristika
des Federelements 15 gibt, der Betrag d1 des Presspassens des
Ventilelements 18 in das Durchgangsloch 16a in dem
sich bewegenden Kern 16 angepasst, und durch dieses Tun
kann der Betrag des Zusammendrückens des
zusammengezogenen Federelements 15 angepasst werden, wodurch
der Einfluss der Schwankung auf die obigen Charakteristika verringert
wird. Nämlich
kann bei dem normal-geschlossenen Elektromagnetventil 10 von
dieser Ausführungsform
die Drängkraft,
die durch das Federelement 15 aufgebracht wird, auf einen
vorbestimmten Wert festgelegt werden, so dass die Präzision der
Druckregelungssteuerung gesteigert werden kann.
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Insbesondere
bei dieser Ausführungsform
ist das Ventilelement 18 in das Durchgangsloch 16a in der
Einführungslänge d1 pressgepasst,
die einer Federkonstante (ein Beispiel der elastischen Charakteristika)
des Federelements 15 entspricht, so dass die Drängkraft,
die von dem Federelement 15 auf den sich bewegenden Kern 16 aufgebracht
wird, auf den vorbestimmten Wert festgelegt werden kann. Mit diesem
Aufbau kann eine Schwankung der Drängkraft in dem geschlossenen
Ventilzustand aufgrund der Schwankung bei den Charakteristika des
Federelements 15 durch Anpassen des Betrags d1 des Presspassens
des Ventilelements 18 beseitigt werden. Zu diesem Zeitpunkt
wird der Betrag d2 des Einführens des
festen Kerns 14 in das Körperelement 12 gemäß dem Betrag
d1 des Presspassens des Ventilelements 18 bestimmt.
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Das
Ventilelement 18 bewegt sich vorwärts und rückwärts innerhalb des Aufnahmeraums 12a, und
ein Anstoßabschnitt 18a,
der an einem distalen Ende des Ventilelements 18 ausgebildet
ist, kann in anstoßenden
Eingriff mit dem ersten Aussparungsabschnitt 20a des Ventilsitzes 20 gebracht
werden, an dem Endabschnitt des Körperabschnitts 12 befestigt,
um das normal-geschlossene Elektromagnetventil 10 zu verschließen.
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Ein
Verbindungsabschnitt 18b, durch welchen die Seite des festen
Kerns 14 und die Seite des Ventilsitzes 20 von
dem sich bewegenden Kern 16 in dem Innenraum 12 miteinander
in Verbindung stehen, ist in dem Ventilelement 18 ausgebildet,
und mit diesem Aufbau wird verhindert, dass sich ein Druckunterschied
(der andernfalls durch das Fluid erzeugt würde, das in den Raum zwischen
dem sich bewegenden Kern 16 und dem Ventilsitz 20 gefüllt ist)
zwischen der Seite des festen Kerns 14 und der Seite des
Ventilsitzes 20 von dem sich bewegenden Kern 16 entwickelt,
so dass der sich bewegende Kern 16 sanft vorwärts und
rückwärts bewegt
werden kann. Bei dem in 1 gezeigten normal-geschlossenen Elektromagnetventil 10,
dient der Federaufnahmeabschnitt 19 nicht nur als der Raum,
der das Federelement 15 empfängt, sondern auch als der Raum
zum Beseitigen eines Druckunterschieds zwischen dem sich bewegenden
Kern 16 und dem Ventilsitz 20. Bei diesem Aufbau
kann, wenn der Verbindungsabschnitt 18b in dem Ventilelement 18 ausgebildet
ist, die Seite des Ventilsitzes 20 von dem sich bewegenden
Kern 16 mit dem Federaufnahmeabschnitt 19 (vorgesehen
an derjenigen Seite des sich bewegenden Kerns 16, die dem
festen Kern 14 zugewandt ist) über den Verbindungsabschnitt 18b in
Verbindung stehen, so dass ein Druckunterschied zwischen der Seite
des festen Kerns 14 und der Seite des Ventilsitzes 20 von
dem sich bewegenden Kern 16 beseitigt ist, und nebenbei
kann der Bereich von jedem der gegenüberliegenden Abschnitte des
sich bewegenden Kerns 16 und festen Kerns 14 vergrößert werden. Folglich
kann eine elektromagnetische Anziehungskraft, die zwischen dem sich bewegenden
Kern 16 und dem festen Kern 14 bei dem Ventilöffnungsvorgang
wirkt, vergrößert werden,
und können
ein kompaktes Design von einer Spule 46 und ein Design
des niedrigen Energieverbrauchs des normal-geschlossenen Ventils 10 erzielt
werden. Der Verbindungsabschnitt 18b kann in der Form von
einem Loch sein, das in dem Inneren des Ventilelements 18 ausgebildet
ist, oder in der Form von einer Nut, die in der äußeren peripheren Oberfläche des
Ventilelements 18 ausgebildet ist.
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Der
Ventilsitz 20 wird in dem Aufnahmeraum 12a des
Körperelements 12 aufgenommen,
und wird in den offenen Endabschnitt des Körperelements 12 gegenüberliegend
dem Endabschnitt davon, der durch den festen Kern 14 verschlossen
ist, fest pressgepasst. Der Ventilsitz 20 weist den ersten
Aussparungsabschnitt 20a und den zweiten Aussparungsabschnitt 20b auf,
und ein Verbindungsraum, der sich von dem ersten Aussparungsabschnitt 20a zu
dem zweiten Aussparungsabschnitt 20b erstreckt, bildet
einen Teil des Strömungspfads
des Fluids aus. Der erste Aussparungsabschnitt 20a wird
durch den Anstoßabschnitt 18a des
Ventilelements 18 geöffnet und
geschlossen. Der zweite Aussparungsabschnitt 20b ist zu
dem ersten Fluid-Durchgang 30a offen, und ist normalerweise
offen, und dient als eine Zuflussöffnung oder eine Abflussöffnung für das Fluid.
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Ein
Spulengehäuse 42 ist
um die äußere Peripherie
des Körperelements 12 und
die äußere Peripherie
des festen Kerns 14 angebracht. Das Spulengehäuse 42 ist
hauptsächlich
aus einem magnetischen Material hergestellt, und ein Spulenkörper 44, mit
der Spule 46 darum gewickelt, ist innerhalb des Spulengehäuses 42 aufgenommen.
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Auch
umfasst das Elektromagnetventil 10 die Spule 46 mit
einem Leiterdraht. Die Spule 46 ist um einen Spulenkörper 44 herum
gewickelt, der aus einem isolierenden Material hergestellt ist (wie
zum Beispiel Harz). Wenn ein elektrischer Strom durch die Spule 46 fließt, wird
ein Magnetfeld erzeugt. Ein Spulengehäuse 42, das aus einem
magnetischen Material (oder einem ferromagnetischen Material) hergestellt
ist, ist innerhalb dieses Magnetfelds angeordnet, und ein effizienter
Magnetkreis, der durch das Spulengehäuse 42 durchgeht,
kann ausgebildet werden. Das Spulengehäuse 42 dient auch
als eine Abdeckung für
die Spule 46. Ein sich bewegender Kern 16 und
ein fester Kern 14 (oder zumindest ein Teil davon) sind
innerhalb des durch die Spule 46 erzeugten Magnetfelds
oder innerhalb des Magnetkreises angeordnet, der durch das Spulengehäuse 42 ausgebildet
wird.
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Bei
dem normal-geschlossenen Elektromagnetikventil 10 von dieser
Ausführungsform,
wenn der Spule 46 Energie zuführt bzw. sie erregt wird, um
den festen Kern 14 zu anzuregen bzw. zu erregen, wird eine
elektromagnetische Anziehungskraft erzeugt, die den sich bewegenden
Kern 16 zu dem festen Kern 14 anzieht. Folglich
gleitet der sich bewegende Kern 16, während er durch die innere Oberfläche des Körperelements 12 geführt wird,
den vorbestimmten Hub d3 zwischen dem festen Kern 14 und
dem Ventilsitz 20 in dem Aufnahmeraum 12a. Nämlich beeinflusst
in dem aberregten Zustand der Spule 46 der sich bewegende
Kern 16 den Ventilschließvorgang unter dem Einfluss
des Federelements 15. Wenn der feste Kern 14 durch
die Spule 46 erregt wird, beeinflusst der sich bewegende
Kern 14 den Ventilöffnungsvorgang
durch die elektromagnetische Anziehungskraft, die diesen sich bewegenden
Kern 16 zu dem festen Kern 14 hin anzieht. Die
Ventilöffnungs- und
Ventilschließvorgänge des
normal-geschlossenen Elektromagnetventils 10 werden jeweils
durch Öffnen
und Schließen
des ersten Aussparungsabschnitts 20a des Ventilsitzes 20 durch
den Anstoßabschnitt 18a des
Ventilelements 18 erzielt.
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In
dem Fall, wo ein Fluid von dem Durchflussloch 20a von einem
Ventilsitz 20 zu einem Ventilelement 18 strömt, ist
der Druck innerhalb des Durchflussloches 20a höher als
der Druck außerhalb des
Durchflussloches 20a (das heißt außerhalb des Durchflussloches 20a in
eine stromabwärtige
Richtung zu dem Ventilelement 18 hin). Deshalb wird ein Fluiddruck,
der dazu neigt, das Ventilelement 18 in eine Richtung weg
von dem Ventilsitz 20 zu bewegen, auf dieses Ventilelement 18 aufgebracht.
Wenn die Summe des Fluiddrucks und einer elektromagnetischen Anziehungskraft
eine elastische Kraft von einem elastischen Element 15 übersteigt,
wird das Durchflussloch 20a geöffnet.
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Als
nächstes
wird ein Herstellungsverfahren für
das normal-geschlossene Elektromagnetventil 10 von dieser
Ausführungsform
beschrieben.
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Das
Herstellungsverfahren für
das normal-geschlossene Elektromagnetventil 10 von dieser Ausführungsform
ist dadurch gekennzeichnet, dass zum Zeitpunkt des Anbringens der
assoziierten Teile an dem Körperelement 12,
der Betrag d1 des Presspassens des Ventilelements 18 in
dem Durchgangsloch 16a in dem sich bewegenden Kern 16 gemäß den Charakteristika
des Federelements 15 angepasst wird, wodurch die Drängkraft
des Federelements 15 auf den vorbestimmten Wert festgelegt wird.
Genauer kann dies auf die folgende Art und Weise erzielt werden.
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Zuerst
wird ein Schritt ausgeführt,
bei dem das Ventilelement 18 in das Durchgangsloch 16a in dem
sich bewegenden Kern 16 pressgepasst wird, und daran befestigt
wird, wodurch eine Einheit vorgesehen wird. In diesem Schritt wird
das Federelement 15 in das Durchgangsloch 16a in
dem sich bewegenden Kern 16 eingeführt, wie in 2 gezeigt,
und in diesem Zustand wird das Ende der offenen Seite von dem sich
bewegenden Kern 16 auf ein Presspassungs-Lastaufnahmeelement 80 platziert,
und das Ventilelement 18 wird in das Durchgangsloch 16a in dem
sich bewegenden Kern 16 von dem anderen Ende davon pressgepasst.
Zu diesem Zeitpunkt wird das Federelement 15 durch das
Ventilelement 18 gedrückt,
und drückt
einen Stift 90 nach unten, und das Presspassen des Ventilelements 18 wird
ausgeführt während die
Drängkraft
des Federelements 15 durch einen Lastsensor 100 überwacht
wird, der an einem unteren Ende des Stifts 90 angeordnet
ist. Dann, wenn die Drängkraft
des Federelements 15 den vorbestimmten Wert mit einer Einführungslänge d1 erreicht,
wie in 3 gezeigt, ist das Presspassen des Ventilelements 10 beendet.
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Bei
dem Produktionsverfahren von dieser Ausführungsform variiert der Betrag
d1 des Presspassens des Ventilelements 18 gemäß den Charakteristika
des zu verwendenden Federelements 15, und deshalb variiert
eine Tiefe d4 des Federaufnahmeabschnitts 19, der durch
das Durchgangsloch 16a des sich bewegenden Kerns 16 ausgebildet
ist, sowie eine Länge
d5 von dem offenen Ende des Durchgangsloches 16a des sich
bewegenden Kerns 16 zu dem distalen Ende des Ventilelements 18.
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Deshalb
wird bei dieser Ausführungsform der
Betrag d2 des Einführens
des festen Kerns 14 in Verbindung mit der vorbestimmten
Hublänge
d3 des sich bewegenden Kerns 16 (d. h. ein Abstand über den
der sich bewegende Kern 16 gleiten kann) und dem Betrag
d1 des Presspassens des Ventilelements 18 in das Durchgangsloch 16a des
sich bewegenden Kerns 16 bestimmt. Nämlich wird bei dieser Ausführungsform
die Einführungslänge d2 des
festen Kerns 14 auf der Basis der festen Hublänge d3 des sich
bewegenden Kerns 16 und der Dimension bestimmt, die mit
der Einführungslänge d1 des
Presspassens des Ventilelements 18 variiert, und durch dieses
Tun kann die Drängkraft
des Federelements 15 auf den vorbestimmten Wert festgelegt
werden.
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Insbesondere
wird, als ein erstes Beispiel, der Ventilsitz 20 in das
Körperelement 12 pressgepasst,
und in diesem Zustand wird der sich bewegende Kern 16 (mit
dem Ventilelement 18 in das Durchgangsloch 16a derart
pressgepasst, dass das Ventilelement 18 an den Ventilsitz 20 anstoßen kann)
in das Körperelement 12 eingeführt, und
in diesem Zustand kann der Betrag d2 des Einführens des festen Kerns 14 auf
der Basis von einer Tiefe d6 von dem offenen Ende des Durchgangsloches 16a des
sich bewegenden Kerns 16 zu dem offenen Ende des Aufnahmeraums 12a und
der Hublänge
d3 des sich bewegenden Kerns 16 bestimmt werden.
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Als
ein zweites Beispiel wird das Ventilelement 18 in das Durchgangsloch 16a des
sich bewegenden Kerns 16 pressgepasst, und in diesem Zustand
kann die Einführungslänge d2 des
festen Kerns 14 auf der Basis der Länge d5 von dem offenen Ende des Durchgangsloches 16a des
sich bewegenden Kerns 16 zu dem distalen Ende des Ventilelements 18 und
der vorbestimmten Hublänge
d3 des sich bewegenden Kerns 16 bestimmt werden.
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Das
erste und das zweite Beispiel zusammenfassend, wenn die Einführungslänge d1 des Ventilelements 18 bestimmt
wird, wird die Länge
d5 definiert, die von dem offenen Ende des Durchgangsloches 16a des
sich bewegenden Kerns 16 zu dem distalen Ende des Ventilelements 18 definiert
ist.
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Sobald
die Länge
d5 definiert ist, wird die Länge
d6, die von dem offenen Ende des Durchgangsloches 16 des
sich bewegenden Kerns 16 zu dem offenen Ende des Aufnahmeraums 12a definiert ist,
durch die vorbestimmte Länge
von d0 definiert, die von einem distalen Ende des Ventilelements 18 zu
dem offenen Endabschnitt des Körperelements 12 definiert
ist. Zum Beispiel erfüllen
die d0, d5 und d6 eine Gleichung d0 = d5 + d6.
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Folglich
sind, sobald die Länge
d1 definiert ist, die Längen
d5 und d6 definiert. Deshalb wird die Länge d2 wie folgt definiert.
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Entsprechend
dem ersten Beispiel wird d2 von einer Gleichung d2 = d6 – d3 abgeleitet.
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Entsprechend
dem zweiten Beispiel wird d2 von einer Gleichung d2 = d0 – d3 – d5 abgeleitet.
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Wie
oben beschrieben wird die Einführungslänge d2 durch
eine Beziehung zwischen der Einführungslänge d1 des
Ventilelements 18 und dem Hub d3 berechnet.
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6 ist
eine Ansicht, die ein Verfahren zur Befestigung des festen Kerns 14 an
dem Körperelement 12 erläutert. Der
feste Kern 14 wird provisorisch an einer inneren Oberfläche des
Aufnahmeraums 12a des Körperelements 12 befestigt,
in gegenüberliegender
Beziehung zu dem sich bewegenden Kern 16 und dem elastischen
Element 15. Dieser provisorische Befestigungsvorgang wird
durch Presspassen des festen Kerns 14 in den Aufnahmeraum 12a ausgeführt. Dieses
Presspassen wird mit einem derartigen Betrag ausgeführt, dass
der feste Kern 14 provisorisch an dem Körperelement 12 befestigt
ist. Eine luftdichte oder eine fluiddichte Dichtung wird jedoch zwischen dem
Körperelement 12 und
dem festen Kern 14 gesichert. Nämlich wird ein Ende des Aufnahmeraums 12a dicht
(luftdicht oder fluiddicht) durch den festen Kern 14 verschlossen.
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Das
Körperelement 12 mit
dem Ventilsitz 20, dem sich bewegenden Kern 16,
dem Ventilelement 18, dem elastischen Element 15 und
dem festen Kern 14 darin angebracht, wird in ein Fluidmessinstrument 110 gesetzt.
Das Fluidmessinstrument 110 weist Messungs-Durchflussdurchgänge 112 und 114 auf. Der
Messungs-Durchflussdurchgang 112 steht mit einem Verbindungsloch 12b in
dem Körperelement 12 Verbindung,
und der Messungs-Durchflussdurchgang 114 steht mit dem
Verbindungsloch 12c in dem Körperelement 12 in
Verbindung. Der Messungs-Durchflussdurchgang 112 und das
Verbindungsloch 12b sind dicht (luftdicht oder fluiddicht) miteinander
verbunden, so dass Fluid nicht durch diesen verbundenen Abschnitt
lecken wird, und der Messungs-Durchflussdurchgang 114 und
das Verbindungsloch 12c sind dicht (luftdicht oder fluiddicht) miteinander
verbunden, so dass das Fluid nicht durch diesen verbundenen Abschnitt
lecken wird. Zu diesem Zweck weist das Fluidmessinstrument 110 Dichtungen
auf.
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Das
Fluidmessinstrument 110 umfasst Sensoren 116 und 118.
Der Sensor 116 erfasst Charakteristika des Fluids, das
durch das Verbindungsloch 12b (und daher durch den Messungs-Durchflussdurchgang 112)
strömt,
während
der Sensor 118 Charakteristika des Fluids, das durch das
Verbindungsloch 12c (und daher durch den Messungs-Durchflussdurchgang 114)
strömt,
erfasst. Die Sensoren 116 und 118 erfassen die
Durchflussrate und/oder den Druck des Fluids.
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Eine
Magnetfeld-erzeugende Vorrichtung 120 befindet sich um
das Körperelement 12 herum. Die
Magnetfeld-erzeugende Vorrichtung 120 umfasst eine Spule 122,
und kann ferner ein Joch (nicht gezeigt) umfassen, das dem Spulengehäuse 42 entspricht.
Die Magnetfeld-erzeugende Vorrichtung 120 ist so festgelegt,
dass sie ein Magnetfeld erzeugt, entsprechend einem Magnetfeld,
das durch die Spule 46 des Elektromagnetventils 10 erzeugt
wird.
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7 ist
ein Flussdiagramm, das den Prozess des Befestigens des festen Kerns
an dem Körperelement
erläutert.
Bei dieser Ausführungsform wird
eine elektromagnetische Anziehungskraft zwischen dem sich bewegenden
Kern 16 und dem festen Kern 14 erzeugt. Wenn die
Magnetfeld-erzeugende Vorrichtung 120 durch einen Treiber 124 angetrieben
wird, fließt
ein elektrischer Strom durch die Spule 122, um ein Magnetfeld
zu erzeugen, wodurch eine elektromagnetische Anziehungskraft erzeugt
wird (Schritt S1 in 7). Das Magnetfeld wird so erzeugt,
dass der sich bewegende Kern 16 und der feste Kern 14 innerhalb
des Magnetkreises angeordnet sind. Durch dieses Tun wird der sich
bewegende Kern 16 zusammen mit dem Ventilelement 18 zu
dem festen Kern 14 durch die elektromagnetische Anziehungskraft
gezogen oder angezogen. Somit wird das Ventilelement 18 durch
die elektromagnetische Anziehungskraft von dem Ventilsitz 20 weg
bewegt.
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Zu
diesem Zeitpunkt wird der feste Kern 14 lediglich provisorisch
an dem Körperelement 12 befestigt,
und wird noch nicht in den Aufnahmeraum 12a mit einem ausreichenden
Betrag gepasst, um vollständig
an dem Körperelement 12 befestigt
zu sein. Deshalb ist der Abstand zwischen dem festen Kern 14 und
dem Ventilsitz 20 größer verglichen
mit dem fertigen Produkt. Deshalb wird bei Erzeugung der elektromagnetischen
Anziehungskraft das Ventilelement 18 einen größeren Abstand
weg von dem Ventilsitz 20 bewegt (das heißt, das
Ventil ist in einem größeren Maß geöffnet),
verglichen mit dem fertigen Produkt.
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Bei
diesem offenen Ventilzustand wird ein Fluid zugeführt, um
durch das Durchflussloch 20a des Ventilsitzes 20 und
die Verbindungslöcher 12b und 12c des
Ventilkörpers 12 zu
strömen
(Schritt S1 in 7). Das Fluid wird durch eine
Pumpe (nicht gezeigt) zugeführt.
Das Fluid kann unter einem konstanten Druck zugeführt werden,
zum Beispiel durch die Verwendung eines Reglers. Das Fluid wird
aus dem Verbindungsloch 12c (das heißt, von dem Messungs-Durchflussdurchgang 114)
zugeführt.
Bei dieser Ausführungsform,
obwohl das Fluid, das bei diesem Produktionsprozess verwendet wird,
Gas ist, kann es ein Fluid sein. Die Zuführung des Fluids kann nach
der Erzeugung des Magnetfelds (die Zufuhr von elektrischem Strom)
gestartet werden, oder die Zufuhr des Fluids und die Erzeugung des
Magnetfelds (die Zufuhr des elektrischen Stroms) können zur
gleichen Zeit gestartet werden, oder die Zufuhr des Fluids kann
vor der Erzeugung des Magnetfelds (die Zufuhr des elektrischen Stroms)
gestartet werden.
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Eine
Erfassung durch die Sensoren wird wie in Schritt S2 in 7 gezeigt
ausgeführt.
Es gibt eine Vielzahl von Beispielen dieser Erfassung.
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Bei
einem ersten Beispiel wird die Durchflussrate des Fluids erfasst.
In diesem Fall ist zumindest einer der Sensoren 116 und 118 ein
Durchflussmessgerät.
Das Fluid wird von dem Verbindungsloch 12c (und daher von
dem Messungs-Durchflussdurchgang 114)
zugeführt,
und die Durchflussrate des Fluids in einem Bereich stromabwärts des
Ventils (d. h. das Durchflussloch 20a des Ventilsitzes 20) wird
durch den Sensor 116 gemessen, der als das Durchflussmessgerät dient.
In diesem Fall kann der stromaufwärtige Sensor 118,
der stromaufwärts
des Ventils angeordnet ist, weggelassen werden, oder kann ein Druckmessgerät zum Zuführen des
Fluids unter einem konstanten Druck sein.
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Bei
einem zweiten Beispiel werden der Druck des Fluids in einem Bereich
stromaufwärts
des Ventils (d. h. das Durchflussloch 20a des Ventilsitzes 20) und
der Druck des Fluids in einem Bereich stromabwärts des Ventils jeweils durch
die Sensoren gemessen. In diesem Fall ist jeder der Sensoren 116 und 118 ein
Druckmessgerät.
Und ein Druckunterschied des Fluids wird erfasst (oder berechnet).
Die Berechnung des Druckunterschieds wird durch die Verwendung von
einer Steuereinrichtung 130 ausgeführt (siehe 6).
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Bei
jedem der Beispiele ist der Abstand (Entfernung) zwischen dem festen
Kern 14 und dem Ventilsitz 20 noch nicht angepasst,
und deshalb wird, wenn der Ventilöffnungsvorgang ausgeführt wird,
das Ventil in einem größeren Maß geöffnet, verglichen
mit dem fertigen Produkt (Elektromagnetventil 10). Deshalb
ist der erfasste Wert (die Durchflussrate oder der Druckunterschied)
unterschiedlich von dem Zielwert. Hier ist der Zielwert ein Wert,
der durch Durchführen von
Messungen bezüglich
des fertigen Produkts (Elektromagnetventil 10) erhalten
wird, und der Zielwert wird durch vorheriges Durchführen von
Messungen erhalten, durch Ausführen
von einer Simulation oder durch theoretische Berechnungen.
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Eine
Berechnung wird ausgeführt
um zu bestimmen ob der erfasste Wert (die Durchflussrate oder der
Druckunterschied) das Erfordernis erfüllt oder nicht (Schritt S3
in 7). Diese Berechnung wird durch die Nutzung der
Steuereinrichtung 130 ausgeführt (siehe 3).
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Bei
dem ersten Beispiel (bei dem die Durchflussrate des Fluids erfasst
wird), wird der erfasste Wert (die Durchflussrate) mit dem Zielwert
(die Zieldurchflussrate) verglichen. Dann wird eine Berechnung ausgeführt, um
zu bestimmen ob das Erfordernis, dass der erfasste Wert (die Durchflussrate) gleich
dem Zielwert (die Zieldurchflussrate) ist, erfüllt ist oder nicht. Zuerst
wird das Ventil in dem größeren Maß geöffnet, und
deshalb übersteigt
der erfasste Wert (die Durchflussrate) den Zielwert (die Zieldurchflussrate).
(Nämlich
ist das Erfordernis nicht erfüllt).
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Bei
dem zweiten Beispiel (bei dem der Druckunterschied erfasst wird),
wird der erfasste Wert (der Druckunterschied) mit dem Zielwert (der Zieldruckunterschied)
verglichen. Dann wird eine Berechnung ausgeführt, um zu bestimmen ob das
Erfordernis, dass der erfasste Wert (der Druckunterschied) gleich
dem Zielwert (der Zieldruckunterschied) ist, erfüllt ist oder nicht. Zuerst
wird das Ventil in dem größeren Maß geöffnet, und
deshalb ist der erfasste Wert (der Druckunterschied) unterhalb des Zielwerts
(der Zieldruckunterschied). (Nämlich
ist das Erfordernis nicht erfüllt).
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Wenn
das Erfordernis nicht erfüllt
ist, wird der feste Kern 14 weiter pressgepasst, um zu
dem Ventilelement 18 gegen die Vorspannung des elastischen
Elements 15 vorwärts
bewegt zu werden. Dieser Presspassvorgang wird durch Betätigen einer Pressmaschine
(zum Beispiel eine Servopresse) 140 durch einen Treiber 142 ausgeführt, wie
in 6 gezeigt (siehe Schritt S4 in 7).
Durch solches Presspassen des festen Kerns 14 in die Vorwärtsbewegungsrichtung
kann das Ventilelement 18 zu dem Ventilsitz 20 durch
das elastische Element 15 bewegt werden. Folglich wird
das Ventilelement 18 nah an die Ventilsitzoberfläche 20c (die
Aussparung in dem Durchflussloch 20a) bewegt, so dass das
Ventil gedrosselt wird.
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Dann
werden die Schritte S2 und S3 (7) weiter
ausgeführt,
und wenn das Erfordernis nicht erfüllt ist, wird Schritt S4 ausgeführt.
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Wenn
das Erfordernis erfüllt
ist, wird eine Steuerung ausgeführt,
um das Presspassen des festen Kerns 14 in die Vorwärtsbewegungsrichtung
anzuhalten (siehe Schritt S5 in 7). Bei
dem ersten Beispiel (bei dem die Durchflussrate erfasst wird), bedeutet
das Erfordernis zu erfüllen,
dass der erfasste Wert (die Durchflussrate) gleich dem Zielwert
(die Zieldurchflussrate) ist, und bei dem zweiten Beispiel (bei
dem der Druckunterschied erfasst wird), bedeutet das Erfordernis
zu erfüllen,
dass der erfasste Wert (der Druckunterschied) gleich dem Zielwert
(dem Zieldruckunterschied) ist. Nämlich ist das Erfordernis erfüllt, wenn
die für
das fertige Produkt (Elektromagnetventil 10) erforderlichen
Charakteristika erreicht sind.
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Die
Erzeugung des Magnetfelds wird angehalten, und auch die Zufuhr des
Fluids wird angehalten, wie in Schritt S5 in 7 gezeigt.
Die obigen Steuerungen können
alle durch eine automatische Steuerung ausgeführt werden.
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Bei
dieser Ausführungsform,
sogar wenn es eine Schwankung bei der Last gibt, die von dem elastischen
Element aufgebracht wird, und eine Schwankung bei der elektromagnetischen
Anziehungskraft, aufgrund einer Herstellungstoleranz der Teile oder
eines Fehlers bei der Montage der Teile, kann die Durchflussrate
(oder der Druckunterschied) zum Zeitpunkt des Öffnens des Ventils auf den
Zielwert festgelegt werden, und deshalb kann die Präzision des
Elektromagnetventils auf einem vorbestimmten Niveau beibehalten
werden.
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Nachdem
das Presspassen des festen Kerns 14 in die Vorwärtsbewegungsrichtung
wie oben beschrieben gesteuert wird, wird der feste Kern 14 an
dem Körperelement 12 durch
Schweißen
(wie beispielsweise Laserschweißen)
sicher befestigt.
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Wie
oben beschrieben, bei dem Produktionsverfahren von dieser Ausführungsform,
in dem Schritt des festen Presspassens des Ventilelements 18 in
das Durchgangsloch 16a in dem sich bewegenden Kern 16 und
in dem Schritt des Einführens
des festen Kerns 14 in den Aufnahmeraum 12a des
Körperelements 12 und
des Befestigens des festen Kerns 14 an dem Körperelement 12,
wird der Betrag d1 des Presspassens des Ventilelements 18 gemäß den elastischen
Charakteristika des Federelements 15 angepasst, und der
Betrag d2 des Einführens
des festen Kerns 14 wird gemäß dem Betrag d1 des Presspassens
des Ventilelements 18 bestimmt. Durch dieses Tun kann der
Einfluss der Schwankung der Charakteristika des Federelements 15 (die
nicht lediglich durch Verbessern der Präzision der Verarbeitung der
Teile angepasst werden könnten)
auf die Drängkraft
des Federelements 15 in dem geschlossenen Ventilzustand
verringert werden. Deshalb kann bei dem Produktionsverfahren von
dieser Ausführungsform
die auf den sich bewegenden Kern 16 aufgebrachte Drängkraft,
das heißt
die Kraft, die von dem Federelement 15 auf den Endabschnitt 18c des Ventilelements 18 aufgebracht
wird, auf den vorbestimmten Wert festgelegt werden, und es kann
ein normal-geschlossenes Ventil 10 produziert werden, das
imstande ist, die Druckregelungssteuerung mit hoher Präzision zu
erreichen.
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Und
nebenbei war es zuvor notwendig, die Spule 46 mit einer
großen
Größe zum Erzeugen
von einer elektromagnetischen Anziehungskraft anzufertigen, wobei
vorweg eine Schwankung bei den Charakteristika des Federelements 15 in
Betracht gezogen wurde, um einen ausreichenden Ausgabespielraum
der Spule sicherzustellen. Bei dem Produktionsverfahren von dieser
Ausführungsform
wird die Drängkraft
des Federelements 15 jedoch in dem Stadium, in dem die
Teile zusammen montiert werden, auf den vorbestimmten Wert festgelegt,
und deshalb kann die Spule 46 in einer kompakten Größe ausgeführt werden.
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Obwohl
die bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung oben beschrieben wurde, ist die vorliegende
Erfindung nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt, und
verschiedene Modifikationen können
innerhalb des Bereiches der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden.
Zum Beispiel kann das normal-geschlossene Elektromagnetventil 10 der
obigen Ausführungsform
nicht nur an der Fahrzeug-ABS-Bremssteuerungsvorrichtung
angewandt werden, sondern auch an anderen verschiedenen Hydraulikvorrichtungen.
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Während eine
Beschreibung in Verbindung mit den bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung erfolgte, wird es für Fachleute offensichtlich
sein, dass verschiedene Änderungen und
Modifikationen darin ausgeführt
werden können, ohne
von der vorliegenden Erfindung abzuweichen, und es wird deshalb
darauf abgezielt, in den angehängten
Ansprüchen
sämtliche
derartiger Änderungen
und Modifikationen abzudecken, wie sie in den Bereich der vorliegenden
Erfindung fallen, wie er durch die angehängten Ansprüche definiert ist.