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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Solenoidventil, bei dem
ein Öffnen
und Schließen eines
Strömungswegs
durch Aufbringen von Strom auf eine Spule gesteuert wird. Die vorliegende
Erfindung wird zum Beispiel vorzugsweise für ein Bremsfluiddrucksteuerventil
verwendet, das in einer Leitung eines ABS-Betätigers angeordnet ist, der
in einem Fahrzeugbremsgerät
vorgesehen ist.
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10 ist
eine Querschnittansicht eines herkömmlichen Solenoidventils. In
dem Solenoidventil J1 wird, wenn kein Strom an die Wicklung J2 angelegt
ist, ein Kolben J4 durch die elastische Kraft einer Feder J3 gedrängt und
eine Kugel J6, die an einem Endstück einer Welle J5 vorgesehen
ist, die sich zusammen mit dem Kolben J4 bewegt, trennt sich von einem
Ventilsitz J8 eines Ventils J7. Somit ist eine Leitung A in einem
geöffneten
Zustand. Andererseits wird, wenn Strom an die Wicklung J2 angelegt
ist, der Kolben J4 gegen den Widerstand der elastischen Kraft der
Feder J3 gedrängt,
und die Kugel J6, die an dem Endstück der Welle J5 vorgesehen
ist, wird auf den Ventilsitz J8 des Ventils J7 gesetzt. Dem zufolge ist
die Leitung A in einem geschlossenen Zustand. Des weiteren ist eine
vertikale Nut J9, die parallel zu einer Gleitrichtung des Kolbens
J4 ist, an dem Außenumfang
des Kolbens J4 ausgebildet. Die Bewegung von Fluid durch die vertikale
Nut J9 erleichtert das Gleiten des Kolbens J4.
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Bei
der Art von Solenoidventil J1 wird, wenn die Leitung A schnell geöffnet und
geschlossen wird, ein Fluidpulsieren immer beträchtlicher und somit treten
Probleme wie ein abnormales Geräusch
auf. Dem zufolge ist ein Nutabschnitt J10 an einem Außenumfang
des Kolbens J4 vorgesehen und ein aus Harz hergestelltes ringförmiges Element
J11 ist in dem Nutabschnitt J10 angeordnet. Eine Öffnung (Fluiddrossel)
J12, die mit der vertikalen Nut J9 in Verbindung steht, ist in dem
Nutabschnitt J10 vorgesehen und somit wird eine Gleitgeschwindigkeit
des Kolbens J4 geringer und ein Fluidpulsierungsreduktionseffekt
wird erhalten.
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In
der oben erwähnten
Konfiguration gibt es, wenn das ringförmige Element J11 willkürlich montiert
ist, Fälle,
in denen eine relative Verschiebung der Öffnung J12 und der vertikalen
Nut J9 erzeugt wird, wodurch es schwierig wird, einen Fließweg sicherzustellen.
Um den Fließweg
sicherzustellen, ist deshalb ein abgeschrägter Abschnitt J13 so vorgesehen, dass
eine Seitenwandfläche
des Nutabschnitts J10 verjüngt
ist und es möglich
ist, dass Fluid durch den abgeschrägten Abschnitt J13 passieren
kann.
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In
dem vorstehend erwähnten
herkömmlichen
Solenoidventil J1 ist die relative Verschiebung der Öffnung J12
und der vertikalen Nut J9 durch willkürliche Montage des ringförmigen Elements
J11 erzeugt. Die relative Verschiebung, wie in 11A und 11B gezeigt, ändert den
Fließweg
(wie durch Pfeile in der Zeichnung gezeigt ist) des Fluids, das die Öffnung J12
und die vertikale Nut J9 passiert, wobei sie eine Schwankung im
Fließwegwiderstand
verursacht. In solch einem Fall tritt eine Schwankung in der Gleitgeschwindigkeit
oder dergleichen des Kolbens J4 auf und somit ist es nicht länger möglich, einen
ausreichenden Fluidpulsierungsreduktionseffekt zu erhalten.
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Wenn
der Fließweg
durch das Vorsehen des abgeschrägten
Abschnitts J13 an dem Nutabschnitt J10 sichergestellt ist, wird
außerdem
eine Querschnittfläche
D eines Abschnitts des Kolbens J4, an dem der abgeschrägte Abschnitt
J13 vorgesehen ist, kleiner. Dem zufolge ist die Anziehungskraft
reduziert.
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Des
weiteren wird das Montieren des ringförmigen Elements J11 an den
Kolben J4 durch Pressaufweitung des ringförmigen Elements J11 ausgeführt, wobei
ein Vorspannabschnitt oder Schrägschnittabschnitt
(ein durchgeschnittener Abschnitt), nicht dargestellt, der in dem
ringförmigen
Element J11 ausgebildet ist, verwendet wird. Es sickert jedoch Fluid
durch den Schrägschnittabschnitt
und somit weicht die Gleitgeschwindigkeit des Kolbens J4 von einem
erforderlichen Einstellwert ab.
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Es
ist deshalb ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, ein Solenoidventil
vorzusehen, das geeignet ist, die vorstehenden Probleme zu beseitigen.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Schwankung in dem
Fließwegwiderstand zu
beseitigen, die durch willkürliche
Montage eines ringförmigen
Elements, das eine Öffnung
hat, verursacht wird, und einen ausreichenden Fluidpulsierungsreduktionseffekt
sicherzustellen.
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Des
Weiteren ist es ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine Querschnittfläche eines
Kolbens sicherzustellen, um eine Abnahme der Anziehungskraft zu
verhindern.
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Außerdem ist
es ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, ein durch einen
Schrägschnittabschnitt
bzw. Vorspannungsabschnitt hindurch erfolgendes Fluidauslaufen zu
verhindern.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch ein Solenoidventil
gemäß dem Patentanspruch 1
gelöst.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung
ist in Anspruch 2 definiert.
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Ein
Solenoidventil gemäß der vorliegenden Erfindung
kann dadurch gekennzeichnet sein, dass ein Schrägschnittabschnitt (Vorspannungsschnittabschnitt),
der durch einen durchgeschnittenen Abschnitt ausgebildet ist, der
das zylindrische Element teilt bzw. trennt, in dem zylindrischen
Element ausgebildet ist. Der Schrägschnittabschnitt bzw. Vorspannungsschnittabschnitt
ist in einer abgestuften Form ausgebildet, die einen Abschnitt hat,
der parallel zu einer Umfangsrichtung des zylindrischen Elements ist.
In solch einer Konstruktion schließt, sogar wenn sich das zylindrische
Element in der radialen Richtung aufweitet, der Abschnitt, der parallel
zu der Umfangsrichtung des zylindrischen Elements des Schrägschnittabschnitts
ist, den Fließweg
an dem Schrägschnittabschnitt
ab. Dem zufolge ist es möglich,
ein durch den Schrägschnittabschnitt
hindurch erfolgendes Fluidauslaufen zu verhindern.
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Ein
Solenoidventil gemäß der vorliegenden Erfindung
kann dadurch gekennzeichnet sein, dass die Öffnung und ein Abschnitt, der
eine größere Fließwegfläche als
die Öffnung
hat, der Reihe nach entlang einer Fließrichtung des Fluids in dem
Verbindungsweg, der die Öffnung
hat, angeordnet sind.
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Demzufolge
ist die Öffnung
kleiner und die dimensionale Genauigkeit in der Verarbeitung ist
verbessert, und dadurch ist die Schwankung in dem Fließwegwiderstand
verringert.
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Andere
Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
aus der folgenden detaillierten Beschreibung, die mit Bezug auf
die beiliegenden Zeichnungen gemacht wurde, vollständiger verstanden.
In den Zeichnungen ist:
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1 eine
Querschnittansicht eines Solenoidventils 1 gemäß einer
ersten Ausführungsform;
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2 eine
vergrößerte Ansicht
eines Umgebungsabschnitts eines zylindrischen Elements 12 von 1;
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3A eine
Draufsicht des zylindrischen Elements 12;
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3B eine
Querschnittteilansicht des zylindrischen Elements 12 von
vorne gesehen;
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3C eine
Querschnittteilansicht des zylindrischen Elements 12 von
der rechten Seite von 3B gesehen;
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4 ein
Balkendiagramm, das eine magnetische Kraft des Solenoidventils 1 gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung und die eines Solenoidventils J1 des
Stands der Technik vergleicht.
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5A eine
Draufsicht des zylindrischen Elements 12 gemäß einer
zweiten Ausführungsform;
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5B eine
Querschnittteilansicht des zylindrischen Elements 12 von 5A von
vorne gesehen gemäß einer
zweiten Ausführungsform;
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5C eine
Querschnittteilansicht des zylindrischen Elements 12 von
der rechten Seite von 5B gesehen gemäß einer
zweiten Ausführungsform;
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6A eine
Draufsicht des zylindrischen Elements 12 gemäß einer
dritten Ausführungsform;
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6B eine
Querschnittteilansicht des zylindrischen Elements 12 von 6A von
vorne gesehen gemäß einer
dritten Ausführungsform;
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6C eine
Querschnittteilansicht des zylindrischen Elements 12 von
der rechten Seite von 6B gesehen gemäß einer
dritten Ausführungsform;
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7A eine
Draufsicht des zylindrischen Elements 12 gemäß einer
vierten Ausführungsform;
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7B eine
Querschnittteilansicht des zylindrischen Elements 12 von 7A von
vorne gesehen gemäß einer
vierten Ausführungsform;
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7C eine
Querschnittteilansicht des zylindrischen Elements 12 von
der rechten Seite von 7B gesehen gemäß einer
vierten Ausführungsform;
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7D eine
Querschnittteilansicht des zylindrischen Elements 12 gemäß einer
Modifikation der vierten Ausführungsform;
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8 eine
Querschnittansicht des Solenoidventils 1 der vorliegenden
Erfindung;
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9A eine
Draufsicht des zylindrischen Elements 12;
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9B eine
Querschnittteilansicht von vorne gesehen;
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9C eine
Querschnittteilansicht des zylindrischen Elements 12 von
der rechten Seite von 9B gesehen;
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9D eine
Querschnittteilansicht des zylindrischen Elements 12 gemäß einer
Modifikation der Erfindung, die durch Anspruch 1 nicht gestützt ist;
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9E eine
Querschnittteilansicht des zylindrischen Elements 12 gemäß einer
weiteren Modifikation der Erfindung;
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10 eine
Querschnittteilansicht des Solenoidventils J1 des Stands der Technik;
und
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11 zeigt einen Unterschied des Fließwegs, wenn
ein ringförmiges
Element J11 verschoben ist.
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Die
vorliegende Erfindung wird weiter unter Bezugnahme auf die verschiedenen
Ausführungsformen
in den Zeichnungen beschrieben.
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(Erste Ausführungsform,
die durch den unabhängigen
Anspruch nicht gestützt
ist)
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1 ist
eine Querschnittansicht eines Solenoidventils 1 gemäß einer
ersten Ausführungsform und 2 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie A-A von 1.
Das Solenoidventil 1 ist zum Beispiel in einer Leitung
A für ein
Bremsfluid angeordnet, die in einem Gehäuse 2 eines ABS-Betätigers ausgebildet
ist. 1 zeigt einen Zustand, wenn normales Bremsen ausgeführt wird,
das heißt,
ein Zustand, in dem kein Strom an eine Wicklung angelegt ist.
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Wie
in 1 gezeigt, ist das Solenoidventil 1 mit
einer Führung 3 versehen,
die aus einem magnetisierbaren Material hergestellt ist. Die Führung 3 ist in
einer abgestuften zylindrischen Form so ausgebildet, dass eine Abschnittsseite
der Führung 3,
die einen großen
Durchmesser hat, in einen konkaven Abschnitt 4 des Gehäuses 2 des
ABS-Betätigers
eingepasst ist. Des weiteren ist ein Teil des Gehäuses 2 in eine
Aussparung, die in der Führung 3 vorgesehen ist,
durch Verformung der Umgebung eines offenen Endes des konkaven Abschnitts 4 des
Gehäuses 2 eingepasst
und somit ist die Führung 3 an
dem Gehäuse 2 befestigt.
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Die
Führung 3 hat
eine Führungsbohrung 3a, die
an einer Seite der Führung 3,
die einen kleinen Durchmesser hat, gelegen ist und eine Welle 5 gleitbar
hält, ein
Sitzeinführloch 3b,
das an einer Seite der Führung 3,
die einen großen
Durchmesser hat, gelegen ist und in das ein Ventil 6 eingepresst
ist, und ein Verbindungsloch 3d für das Verbinden eines Raums 3c,
der durch das Ventil 6 umgeben ist, und des Sitzeinführlochs 3b mit
der Leitung A (Kanal), die in dem Gehäuse 2 ausgebildet
ist.
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Die
Welle 5 ist aus nicht-magnetischem Material gebildet (wie
rostfreier Stahl). Die Welle 5 ist so geformt, dass sie
zylindrisch ist, und ein Endabschnitt davon ragt an der Seite des
Ventils 6 hervor und erstreckt sich von der Führungsbohrung 3a in
den Raum 3c. Eine Kugel (Ventilkörper) 5a ist an dem Endstück des Endabschnitts
angeschweißt.
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Das
Ventil 6 ist in einer zylindrischen Form ausgebildet. Ein
erster Verbindungsweg 6a ist an einem zentralen Abschnitt
in einer radialen Richtung des Ventils 6 für das Verbinden
des Raums 3c in der Führung 3 mit
der in dem Gehäuse 2 ausgebildeten Leitung
A (Kanal) ausgebildet. Des weiteren ist ein sich verjüngender
erster Ventilsitz 6b, auf dem die Kugel 5a der
Welle 5 sitzt oder von dem sich die Kugel 5a trennt,
an einem Endabschnitt des ersten Verbindungswegs 6a an
der Seite des Raums ausgebildet. Außerdem ist ein zweiter Verbindungsweg 6c für das Verbinden
des Raums 3c in der Führung 3 mit der
Leitung A parallel zu dem ersten Verbindungsweg 6a in dem
Ventil ausgebildet. Ein sich verjüngender zweiter Ventilsitz 6d,
auf dem ein kugelförmiges Rückschlagventil 7 sitzt
oder von dem sich das Rückschlagventil 7 trennt,
ist in dem zweiten Verbindungsweg 6c an einem Endabschnitt
an der der Welle 5 gegenüberliegenden Seite ausgebildet.
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Das
Rückschlagventil 7 wird
an einer Position gegenüber
dem zweiten Ventilsitz 6d durch einen Filter 8 gehalten,
der in eine Seite eines Endabschnitts des Sitzeinführlochs 3b der
Führung 3 gepresst
ist. Ein Filter 9 ist auch an einem Außenumfang des Abschnitts der
Führung 3,
der einen großen Durchmesser
hat, so angeordnet, dass er den Verbindungsweg 3d umgibt.
Die Filter 8 und 9 verhindern, dass Fremdkörper, die
mit dem Fluid vermischt sind, in das Solenoidventil 1 eintreten.
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Eine
Außenumfangseite
eines Abschnitts der Führung 3,
der einen kleinen Durchmesser hat, ist in eine Buchse 10 eingepasst.
Die Buchse 10, die aus nicht-magnetischem Metall (z.B.
rostfreier Stahl) hergestellt ist, ist in einer becherartigen Form
ausgebildet, die einen zylindrischen Abschnitt mit einem offenen
Ende hat. Eine Bodenfläche
davon ist im wesentlichen kugelförmig.
Ein im wesentlichen zylindrischer Kolben 11, der aus magnetisierbarem
Material hergestellt ist, ist an einer Seite der Bodenfläche der Buchse 10 angeordnet
und der Kolben 11 ist in der Buchse 10 gleitbar.
Der Kolben 11 berührt
die Bodenfläche
der Buchse 10. Wenn der Kolben 11 die Bodenfläche der
Buchse 10 berührt,
ist eine Gleitbewegung des Kolbens 11 in einer Richtung
zur Oberseite der Zeichnung hin beschränkt.
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Eine
vertikale Nut 11a, die parallel zu einer Gleitrichtung
des Kolbens 11 ist, ist an einer Außenumfangsfläche des
Kolbens 11 ausgebildet. Die Bewegung des Fluids durch die
vertikale Nut 11a ermöglicht,
dass der Kolben 11 leicht in der Buchse 10 gleitet.
Ein Nutabschnitt 11b, der um den Außenumfang des Kolbens 11 herumläuft, ist
an einer Außenumfangsfläche ausgebildet.
Eine Seitenwandfläche des
Nutabschnitts 11b ist nicht abgeschrägt oder, wenn sie leicht abgeschrägt ist,
dann so, dass die Abschrägung
nur an einem kleinen Abschnitt durchgeführt ist. Das zylindrische Element 12 ist
in dem Nutenabschnitt 11b angeordnet.
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3A-3C sind
schematische Ansichten des zylindrischen Elements 12. 3A ist
eine Draufsicht des zylindrischen Elements 12 (von oben von 1 gesehen). 3B ist
eine Querschnittteilansicht des zylindrischen Elements 12 von
vorne gesehen, und 3C ist eine Querschnittteilansicht des
zylindrischen Elements von der rechten Seite von 3B gesehen.
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Das
zylindrische Element 12 hat einen im wesentlichen rechteckigen
Querschnitt, wenn es entlang einer Axialrichtung des Kolbens 11 geschnitten wird.
Das zylindrische Element 12 ist in einer radialen Richtung
dünn und
in einer axialen Richtung dick (das heißt in einer Gleitrichtung des
Kolbens 11). Außerdem
ist eine Längsrichtung
des zylindrischen Elements 12 längs zu der Gleitrichtung des
Kolbens 11.
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Das
zylindrische Element 12 ist aus einem Harz mit einem großen linearen
Ausdehnungskoeffizienten wie 10 × 10–5/°C oder mehr hergestellt. Das zylindrische
Element 12 ist mit einem Verbindungsweg 12a versehen,
der parallel zu einer Bewegungsrichtung des Kolbens 11 ist,
und eine Öffnung 12b ist in
dem Verbindungsweg 12a angeordnet. Die Öffnung 12b beschränkt eine
Menge von dem Fluid, das durch den Verbindungsweg 12a fließt.
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Genauer
gesagt sind die Öffnung 12b und ein
Abschnitt, der eine größere Fließwegfläche als die Öffnung 12b hat,
der Reihe nach in dem Verbindungsweg 12a des zylindrischen
Elements 12 angeordnet. Dem zufolge ist die Öffnung 12b kleiner
gemacht und die dimensionale Genauigkeit während der Verarbeitung der Öffnung 12b ist
verbessert, und dadurch ist die Schwankung in dem Fließwegwiderstand
verringert.
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Das
zylindrische Element 12 ist mit hervorstehenden Abschnitten 12c versehen,
die an beiden Seiten in der Axialrichtung hervorstehen. Die hervorstehenden
Abschnitte 12c sind an beiden Seiten des Fließwegs, der
durch die Öffnung 12b ausgebildet
ist, ausgebildet und dieses Paar hervorstehender Abschnitte ist
in die vertikale Nut 11a des Kolbens 11 eingepasst.
Die Breite des Paars hervorstehender Abschnitte 12c an
jeweiligen Seiten ist die gleiche wie die Breite der vertikalen
Nut 11a, und das Einpassen des Paars hervorstehender Abschnitte 12c in
die vertikale Nut 11a definiert die Position der Öffnung 12b und
der vertikalen Nut 11a. Dem zufolge ist die vertikale Nut 11a nach
dem Verbindungsweg 12a, der durch die Öffnung 12b gebildet
ist, ausgerichtet.
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Außerdem hat
das zylindrische Element 12 bei einer hohen Temperatur
in der Gleitrichtung des Kolbens 11 die gleiche Länge wie
der Nutabschnitt 11b. Bei einer niedrigen Temperatur ist
die Länge
des zylindrischen Elements 12 kleiner als die des Nutabschnitts 11b.
Genauer gesagt ist bestätigt
worden, dass eine Spaltgröße, die
zwischen dem zwischen dem zylindrischen Element 12 und
dem Nutabschnitt 11b in der Gleitrichtung des Kolbens 11 geschaffen ist,
proportional zu einer Antwortzeit des Solenoidventils 1 ist.
Somit sind die Längen
des zylindrischen Elements 12 und des Nutabschnitts 11b so
eingestellt, dass bei der niedrigen Temperatur die Spaltgröße, die
zwischen dem zylindrischen Element 12 und dem Nutabschnitt 11b geschaffen
ist, gleich groß ist wie
eine Spaltgröße gemäß einer
erforderlichen Antwortzeit des Solenoidventils 1.
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Des
weiteren ist, wie in 3C gezeigt, ein Schrägschnittabschnitt 12d für das Teilen
des zylindrischen Elements 12 in dem zylindrischen Element 12 an
einer Position ausgebildet, die von der Position verschieden ist,
an der die Öffnung 12b ausgebildet ist.
Durch Pressaufweitung des zylindrischen Elements 12 mit
dem Schrägschnittabschnitt 12d,
kann das zylindrische Element 12 in den Nutabschnitt 11b eingepasst
werden. Der Schrägschnittabschnitt 12d ist
als ein durchgeschnittener Abschnitt ausgebildet, der bezüglich der
Axialrichtung des zylindrischen Elements 12 geneigt ist.
Er ist so ausgebildet, dass er länger
ist als in dem Fall, in dem der Schrägschnittabschnitt parallel
zu der Gleitrichtung des Kolbens 11 ausgebildet ist.
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Die
Welle 5 wird durch eine Feder 13, die zwischen
der Welle 5 und dem Ventil 6 angeordnet ist, zur
Kolbenseite 11 gedrängt
und die Welle 5 stößt immer
gegen den Kolben 11, so dass sie integral arbeiten. Es
ist zu beachten, dass die Welle 5 und der Kolben 11 bewegliche
Elemente konfigurieren, die sich darauf beruhend bewegen, ob Strom
an eine Wicklung 1 angelegt ist oder nicht.
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Eine
zylindrische Spule 15 ist um die Buchse 10 herum
angeordnet und beherbergt die Wicklung 14, die ein Magnetfeld
erzeugt, wenn Strom angelegt ist. Die Spule 15, die aus
Harz (wie Nylon) hergestellt ist, ist durch das Durchführen einer
zweiten Formgebung im Anschluss an das Befestigen der Wicklung 14,
das einer ersten Formgebung folgt, ausgebildet. Ein Joch 16 mit
einer becherartigen Form, das aus magnetischem Material hergestellt
ist, ist an dem Außenumfang
der Spule 15 ausgebildet und das Joch 16 beherbergt
die Spule 15 und die Wicklung 14. Ein Öffnungsabschnitt
ist an einem zentralen Abschnitt der Bodenfläche des Jochs 16 ausgebildet
und die Bodenflächenseite
der Buchse 10 ist in den Öffnungsabschnitt eingepasst.
Anschlüsse,
nicht dargestellt, sind von der Wicklung 14 zurückgezogen. Durch
die Anschlüsse
kann Strom an die Wicklung 14 angelegt werden.
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An
einer Einlassseite des Jochs 16 ist ein ringförmiges Positionierelement 17 zwischen
dem Joch 16 und dem Abschnitt der Führung 3, der den großen Durchmesser
hat, für
das Positionieren des Jochs und der Führung 3 ausgebildet.
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Als
nächstes
wird die Arbeitsweise des Solenoidventils 1 mit der vorstehend
erwähnten
Konfiguration beschrieben. Wie vorstehend erwähnt, zeigt 1 einen
Zustand des Solenoidventils 1, wenn kein Strom an die Wicklung 14 angelegt
ist. Wie in 1 gezeigt ist, werden, wenn
kein Strom an die Wicklung 14 angelegt ist, die Welle 5 und
der Kolben 11 durch die elastische Kraft der Feder 13 so
gegen die Seite der Bodenfläche
der Buchse 10 gedrängt, dass
der Kolben 11 die Bodenfläche der Buchse 10 berührt. Dann
trennt sich die Kugel 5a der Welle 5 von dem ersten
Ventilsitz 6b des Ventils 6 und die Leitung A
ist durch den ersten Verbindungsweg 6a, den Raum 3c in
der Führung 3 und
das Verbindungsloch 3d der Führung 3 in einem Verbindungszustand (geöffnetem
Zustand). Deshalb ist das Solenoidventil 1 in einem Verbindungszustand,
wenn kein Strom an die Wicklung 14 angelegt ist.
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Andererseits
wird, wenn Strom an die Wicklung 14 angelegt wird, ein
Magnetfeld durch die Wicklung 14 erzeugt und ein Magnetweg
ist durch die Führung 3,
den Kolben 11, das Joch 16 und das Ringelement 17 ausgebildet.
Als nächstes
wird der Kolben 11 durch magnetische Anziehungskraft zur
Führung 3 hin
angezogen und somit werden die Welle 5 und der Kolben 11 gegen
die Seite des Ventils 6 bewegt, wobei sie sich gegen die
Feder 13 widersetzen. Dem zufolge sitzt die Kugel 5a der
Welle 5 auf dem ersten Ventilsitz 6b des Ventils 6 und
das Solenoidventil 1 ist in einen abgeschalteten Zustand
(geschlossenen Zustand) gesetzt.
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Während des Öffnungs-
und Schließvorgangs
des Solenoidventils 1, wenn die Temperatur normal bis hoch
ist, ist die Spaltgröße zwischen
dem zylindrischen Element 12 und dem Nutabschnitt 11b des
Kolbens 11 in der Gleitrichtung des Kolbens 11 im
wesentlichen null. Deshalb wird die Gleitgeschwindigkeit des Kolbens
aufgrund eines Drosseleffekts der Öffnung 12b, die in
dem zylindrischen Element ausgebildet ist, verringert. Dem zufolge
ist es möglich,
den Öffnungs-
und Schließvorgang
der Leitung A (Fließweg)
durch das Solenoidventil 1 zu verlangsamen und ein Fluidpulsierungsreduktionseffekt wird
erlangt.
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Im
Gegenteil dazu ist, wenn die Temperatur niedrig ist, der Spalt zwischen
dem zylindrischen Element 12 und dem Nutabschnitt 11b des
Kolbens 11 in der Gleitrichtung vergrößert. Sogar wenn der viskose Widerstand
des Fluids bei einer niedrigen Temperatur größer ist als bei einer normalen
Temperatur, gleitet der Kolben 11 deshalb leicht. Dem zufolge
wird der Öffnungs-
und Schließvorgang
der Leitung A durch das Solenoidventil 1 mit einer gewünschten niedrigen
Geschwindigkeit durchgeführt,
das heißt, der
Vorgang wird nicht zu langsam ausgeführt. Als Folge kann die Ansprechempfindlichkeit
bei einer niedrigen Temperatur erhöht werden.
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Wenn
solch ein Arbeitsvorgang mit dem Solenoidventil 1 gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
durchgeführt
wird, dienen die hervorstehenden Abschnitte 12c, die in
dem zylindrischen Element 12 vorgesehen sind, als ein Positionierabschnitt,
um die vertikale Nut 11a nach dem Verbindungsweg 12a,
der durch die Öffnung 12b ausgebildet
ist, auszurichten. Dem zufolge wird der Fließweg, der durch die Öffnung 12b und
die vertikale Nut 11a des Kolbens 11 hindurchgeht,
nicht verändert
und es ist möglich,
die Schwankung in der Gleitgeschwindigkeit oder dergleichen des
Kolbens 11 zu verringern. Als Folge wird ein ausreichender
Fluidpulsierungsreduktionseffekt erlangt.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung, ist die Seitenwandfläche
des Nutabschnitts 11b, die in dem Kolben 11 ausgebildet
ist, nicht abgeschrägt
oder, wenn sie leicht abgeschrägt
ist, dann so, dass die Abschrägung
nur an einem kleinen Abschnitt durchgeführt ist. Dies wird erreicht,
weil die Öffnung 12b nach der
vertikalen Nut 11a, wie oben erwähnt ist, ausgerichtet ist,
und somit fließt
das Fluid verlässlich
durch die Öffnung 12b,
sogar dann, wenn die Abschrägung kaum
ausgebildet ist. Diese Konstruktion stellt eine große Querschnittfläche D des
Kolbens 11 sicher. 4 zeigt
ein Ergebnis eines Vergleichs zwischen magnetischen Anziehungskräften des
Solenoidventils 1 gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
und denen des abgeschrägten
Solenoidventils J1 des Stands der Technik. Wie aus dem Ergebnis
ersichtlich ist, erfüllt
das Solenoidventil 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform
eine erforderliche Anziehungskraft und dadurch wird eine Abnahme
der magnetischen Anziehungskraft verhindert.
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Da
das zylindrische Element 12 so ausgebildet ist, dass es
gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
breit ist, ist es außerdem
möglich,
sicherzustellen, dass der Schrägschnittabschnitt 12d lang ist.
Dem zufolge erhöht
sich der Fließwiderstand
des Fluids durch den Schrägschnittabschnitt 12d hindurch
und ein durch den Schrägschnittabschnitt 12d hindurch
erfolgendes Fluidauslaufen ist deshalb gehemmt. Da der Nutabschnitt 11b im
wesentlichen nicht abgeschrägt
ist, ist nur ein minimaler Fluidfluß zu dem Schrägschnittabschnitt 12d durch
den abgeschrägten
Abschnitt möglich.
Deshalb ist ein durch den Schrägschnittabschnitt 12d hindurch
erfolgendes Fluidauslaufen weiter gehemmt.
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Da
das zylindrische Element 12 in der radialen Richtung dünn ist,
ist außerdem
die Biegesteifigkeit des zylindrischen Elements 12 klein.
Wenn der Fluiddruck, der erzeugt wird während der Kolben 11 gleitet,
auf die Innenumfangsflächenseite
des zylindrischen Elements 12 wirkt, wird das zylindrische
Element 12 deshalb leicht verformt, so dass die Außenumfangsfläche des
zylindrischen Elements 12 die Innenumfangsfläche der
Buchse 10 berührt.
Dem zufolge ist die Grenze dieser zwei Elemente zuverlässig abgedichtet.
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Wenn
das zylindrische Element 12 aus Nylon 6T, Polytetrafluoroethylen
oder dergleichen, das eine geringe Wasser aufnehmende Eigenschaft
hat, hergestellt ist, ist es möglich,
die Änderung
der Außenabmessungen
auf ein Minimum zu reduzieren und den Unterschied zwischen dem Durchmesser
des zylindrischen Elements 12 und dem Innendurchmesser der
Buchse 10 zu verringern. Dadurch ist ein Auslaufen von
dem Schrägschnittabschnitt 12d weiter
verringert.
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(Zweite Ausführungsform,
die durch den unabhängigen
Anspruch nicht gestützt
ist)
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5A-5C sind
schematische Ansichten des zylindrischen Elements 12 gemäß einer
zweiten Ausführungsform. 5A ist
eine Draufsicht des zylindrischen Elements 12. 5B ist
eine Querschnittteilansicht des zylindrischen Elements 12 von vorne
gesehen. 5C ist eine Querschnittteilansicht
des zylindrischen Elements 12 von der rechten Seite von
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5B gesehen.
Die zweite Ausführungsform
weicht von der ersten Ausführungsform
nur dadurch ab, dass das zylindrische Element 12 modifiziert
worden ist. Da andere Elemente des Solenoidventils 1 die
gleichen sind wie in der ersten Ausführungsform, wird nur ein Abschnitt
beschrieben, der anders ist.
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In
der ersten Ausführungsform
ist die Öffnung 12b durch
den teilweise verengten Verbindungsweg 12a ausgebildet,
der in einer Nutartigen Form an der Außenumfangsfläche des
zylindrischen Elements 12 ausgebildet ist. Im Gegenteil
dazu ist die Öffnung 12b gemäß der zweiten
Ausführungsform durch
teilweises Bohren des zylindrischen Elements 12 ausgebildet.
Gemäß der zweiten
Ausführungsform,
in der die Öffnung 12b durch
Bohren ausgebildet ist, wird ein Effekt erhalten, der gleich dem
der ersten Ausführungsform
ist.
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(Dritte Ausführungsform,
die durch den unabhängigen
Anspruch nicht gestützt
ist)
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6A-6C sind
schematische Ansichten des zylindrischen Elements 12 gemäß einer
dritten Ausführungsform. 6A ist
eine Draufsicht des zylindrischen Elements 12. 6B ist
eine Querschnittteilansicht des zylindrischen Elements 12 von vorne
gesehen. 6C ist eine Querschnittteilansicht
des zylindrischen Elements 12 von der rechten Seite von 6B gesehen.
Die dritte Ausführungsform
weicht von der ersten Ausführungsform
nur dadurch ab, dass das zylindrische Element 12 modifiziert
worden ist. Da andere Elemente des Solenoidventils 1 die
gleichen sind wie in der ersten Ausführungsform, wird nur ein Abschnitt
beschrieben, der anders ist.
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In
der ersten Ausführungsform
sind das zylindrische Element 12 und der Kolben 11 durch
hervorstehende Abschnitte 12c positioniert, die an beiden
Seiten in der Axialrichtung des zylindrischen Elements 12 hervorstehen.
Im Gegenteil dazu ist gemäß der dritten
Ausführungsform
ein konkaver Abschnitt in dem Nutabschnitt 11b des Kolbens 11 ausgebildet und
das zylindrische Element 12 und der Kolben 11 sind
durch Einpassen eines hervorstehenden Abschnitts 12e, der
in der radialen Richtung von der Innendurchmesserseite des zylindrischen
Elements 12 in den konkaven Abschnitt in dem Nutabschnitt 11b hervorsteht,
positioniert.
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Die
vorstehende Konfiguration richtet auch den Verbindungsweg 12a des
zylindrischen Elements 12 nach der vertikalen Nut 11a des
Kolbens 11 aus. Dem zufolge wird ein Effekt erhalten, der
gleich dem der ersten Ausführungsform
ist.
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(Vierte Ausführungsform,
die durch den unabhängigen
Anspruch nicht gestützt
ist)
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7A-7C sind
schematische Ansichten des zylindrischen Elements 12 gemäß einer
vierten Ausführungsform. 7A ist
eine Draufsicht des zylindrischen Elements 12. 7B ist
eine Querschnittteilansicht des zylindrischen Elements 12 von vorne
gesehen. 7C ist eine Querschnittteilansicht
des zylindrischen Elements 12 von der rechten Seite von 7B gesehen.
Die vierte Ausführungsform
weicht von der ersten Ausführungsform
nur dadurch ab, dass das zylindrische Element 12 modifiziert
worden ist. Da andere Elemente des Solenoidventils 1 die
gleichen sind wie in der ersten Ausführungsform, wird nur ein Abschnitt
beschrieben, der anders ist.
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Gemäß der ersten
Ausführungsform,
die vorstehend beschrieben ist, ist der Schrägschnittabschnitt 12d bezüglich der
Axialrichtung des zylindrischen Elements 12 geneigt. Im
Gegenteil dazu ist gemäß der vierten
Ausführungsform
der Schrägschnittabschnitt 12d in
einer abgestuften Form ausgebildet, die durch Abschnitte, die parallel
zu der Axialrichtung des zylindrischen Elements 12 sind,
und durch einen Abschnitt, der parallel zu einer Umfangsrichtung
des zylindrischen Elements 12 ist, gebildet ist.
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Sogar
wenn sich der zylindrische Abschnitt 12 in der radialen
Richtung ausdehnt, kann dem zufolge der Abschnitt des Schrägschnittabschnitts 12d, der
parallel zur Umfangsrichtung des zylindrischen Elements 12 ist,
den Fließweg
am Schrägschnittabschnitt 12d abschließen und
dadurch ein durch den Schrägschnittabschnitt
hindurch erfolgendes Fluidauslaufen verhindern.
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Wie
in der vierten Ausführungsform
ermöglicht
dem zufolge das Ausbilden des Schrägschnittabschnitts 12d in
der abgestuften Form, die durch einen Abschnitt, der parallel zu
der Axialrichtung des zylindrischen Elements 12 ist, und
durch Abschnitte, die parallel zu der Umfangsrichtung des zylindrischen
Elements 12 sind, gebildet ist, dass ein Effekt erhalten
werden kann, der gleich zu dem der ersten Ausführungsform ist. Des weiteren
wird ein durch den Schrägschnittabschnitt 12d hindurch
erfolgendes Fluidauslaufen gehemmt.
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In
der vierten Ausführungsform
ist ein Beispiel beschrieben worden, in dem die Form des zylindrischen
Elements 12 gemäß der ersten
Ausführungsform
geändert
ist. Es ist jedoch auch möglich ein
Fluidauslaufen durch den Schrägschnittabschnitt 12d hindurch
zu verhindern, indem das zylindrische Element 12 gemäß der vierten
Ausführungsform
auf ein herkömmliches
Solenoidventil angewendet wird, in dem eine Seitenwandfläche des
Nutabschnitts 11b abgeschrägt ist.
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Außerdem kann,
wie in 7D gezeigt ist, der Schrägschnittabschnitt 12d,
der in dem zylindrischen Element 12 ausgebildet ist, eine
breite V-Form haben, so dass eine Richtung des Fließwegs, der durch
den Schrägschnittabschnitt 12d gebildet
ist, in einem Mittelteil davon geändert wird. Da solch eine Konfiguration
leicht zu bearbeiten ist und es nicht ohne weiteres zulässt, dass
Fluid hindurchfließt,
ist es möglich
ein durch den Schrägschnittabschnitt 12d hindurch
erfolgendes Fluidauslaufen zu verhindern.
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(Erfindung)
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8 ist
eine Querschnittkonfiguration des Solenoidventils 1 gemäß der vorliegenden
Erfindung. 9A ist eine Draufsicht des zylindrischen
Elements von 8. 9B ist
eine Querschnittteilansicht des zylindrischen Elements 12 von
vorne gesehen. 9C ist eine Querschnittteilansicht
des zylindrischen Elements 12 von der rechten Seite von 9B gesehen.
Die Erfindung weicht von der ersten Ausführungsform nur dadurch ab,
dass der Kolben 11 und das zylindrische Element 12 modifiziert worden
sind. Da andere Elemente des Solenoidventils 1 die gleichen
sind wie in der ersten Ausführungsform,
wird nur ein Abschnitt beschrieben, der anders ist.
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Anders
als in der ersten Ausführungsform,
in der das zylindrische Element 12 mit den hervorstehenden Abschnitten 12c versehen
ist, ist das zylindrische Element 12 gemäß der Erfindung
nicht mit hervorstehenden Abschnitten versehen. Wenn hervorstehende
Abschnitte, wie vorhergehend beschrieben, nicht vorgesehen sind,
gibt es Fälle,
wo eine relative Verschiebung der Öffnung 12b des zylindrischen
Elements 12 und der vertikalen Nut 11a des Kolbens 11 auftritt
und somit kann der Fließweg
nicht sichergestellt werden. Um dieses Problem zu vermeiden, ist
ein abgeschrägter
Abschnitt 11c so vorgesehen, dass die Seitenwandfläche des
Nutabschnitts 11b verjüngt
ist, und somit kann Fluid durch den abgeschrägten Abschnitt 11c hindurch
fließen
und stellt dadurch den Fließweg
sicher.
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Außerdem ist
gemäß der ersten
Ausführungsform
der Schrägschnittabschnitt 12d bezüglich der
Axialrichtung des zylindrischen Elements 12 geneigt. Im
Gegenteil dazu ist der Schrägschnittabschnitt 12d der
fünften
Erfindung in einer abgestuften Form ausgebildet, die durch Abschnitte,
die parallel zu der Axialrichtung des zylindrischen Elements 12 sind,
und durch einen Abschnitt, der parallel zu der Umfangsrichtung davon
ist, gebildet ist.
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Sogar
wenn sich der zylindrische Abschnitt 12 in der radialen
Richtung ausdehnt, kann dem zufolge der Abschnitt des Schrägschnittabschnitts 12d, der
parallel zu der Umfangsrichtung des zylindrischen Elements 12 ist,
den Fließweg
an dem Schrägschnittabschnitt 12d abschließen und
verhindert dadurch ein durch den Schrägschnittabschnitt 12d hindurch
erfolgendes Fluidauslaufen.
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Inzwischen
kann, wie in 9D gezeigt ist, der Schrägschnittabschnitt 12d,
der in dem zylindrischen Element 12 ausgebildet ist, eine
breite V-Form haben, so dass eine Richtung des Fließwegs, der durch
den Schrägschnittabschnitt 12d gebildet
ist, in einem Mittelabschnitt davon geändert ist. Da solch eine Konfiguration
leicht zu bearbeiten ist und es nicht ohne weiteres zulässt, dass
Fluid hindurchfließt,
ist es möglich,
ein durch den Schrägschnittabschnitt 12d hindurch
erfolgendes Fluidauslaufen zu verhindern.
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Außerdem kann,
wie in 9E gezeigt, der Schrägschnittabschnitt 12d eine
abgestufte Form haben, die durch Abschnitte, die gegen die Axialrichtung
des zylindrischen Elements 12 geneigt sind, und durch einen
Abschnitt, der parallel zu der Umfangsrichtung des zylindrischen
Elements 12 ist, gebildet ist.
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Sogar
wenn sich der zylindrische Abschnitt 12 in der radialen
Richtung ausdehnt, kann dem zufolge der Abschnitt des Schrägschnittabschnitts 12d, der
parallel zu der Umfangsrichtung des zylindrischen Elements 12 ist,
den Fließweg
an dem Schrägschnittabschnitt 12d abschließen und
dadurch ein durch den Schrägschnittabschnitt 12d hindurch
erfolgendes Fluidauslaufen verhindern.
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(Modifikation)
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Genauso
wie die Öffnung
an den hervorstehenden Abschnitten 12c, die als der Positionierabschnitt
dienen, positioniert ist, kann die Öffnung an einer Position positioniert
sein, die sich um 180° um das
zylindrische Element 12 herum bezüglich des Positionierabschnitts
befindet. Alternativ kann, wenn der Kolben 11 abgeschrägt ist,
die Öffnung
an anderen Positionen positioniert sein, wenn eine Rate einer Fluidströmung, die
entlang des Fließwegs
strömt,
der den abgeschrägten
Abschnitt hat, konstant gehalten wird.
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Während die
vorstehende Beschreibung die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
behandelt, sollte zu erkennen sein, dass die Erfindung modifiziert,
geändert
oder variiert werden kann, ohne vom Umfang der folgenden Ansprüche abzuweichen.