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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektromagnetisches Steuerungsventil,
in dem eine Flussrate einer Flüssigkeit,
so wie Öl
oder Dergleichen, gesteuert wird.
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HINTERGRUNDTECHNIK
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Eine
Ventilöffnungszeitsteuerung
eines Einlassventils und/oder eines Auslassventils, das in einer
internen Verbrennungskraftmaschine verwendet wird, wird gesteuert
in einer variablen Ventilzeitsteuerungs-Vorrichtung, und ein Ölsteuerungsventil,
in dem die Zuführung
von Öl
in der variablen Ventilzeitsteuerungsvorrichtung gesteuert wird,
ist als ein elektromagnetisches Steuerungsventil bekannt.
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1 und 2 sind
entsprechende Abschnittsansichten, die ein Beispiel eines konventionellen Ölsteuerungsventils
zeigen. In 1 und 2 kennzeichnet 1 ein Ölsteuerungsventil.
Das Ölsteuerungsventil 1 besteht
hauptsächlich
aus einem zylindrischen Ventilgehäuse 2 und einer magnetischen
Antriebseinheit 4. Ein Kolben 3, der in dem zylindrischen
Ventilgehäuse 2 angeordnet
ist, wird in einer axialen Richtung des zylindrischen Ventilgehäuses 2 bewegt,
so dass dieser auf eine Fläche
des zylindrischen Ventilgehäuses 2 gleitet.
Eine Versorgungsleitung 5, ein Paar von Ablaufleitungen 6 und 7 und
eine Vielzahl von Anschlüssen 10 bis 14,
die mit einer ersten Leitung 8 und einer zweiten Leitung 9 korrespondieren,
sind auf einer externen umlaufenden Fläche des zylindrischen Ventilgehäuses 2 gebildet. Öl wird einer
variablen Ventilzeitsteuerungsvorrichtung über die Versorgungsleitung 5 zugeführt. Eine
Feder 15 wird an der Innenseite (linkes Ende in 1 und
in 2) des zylindrischen Ventilgehäuses 2 angeordnet.
Ein Ende des Kolbens 3 wird immer durch die Feder 15 in
Richtung der magnetischen Antriebseinheit 4 gedrückt. Eine
Vielzahl von Abschnitten mit kleinen Durchmessern 3a, 3b und 3c des äußeren Umfangs
des Kolbens 3 sind an vorbestimmten Positionen des äußeren Umfangs
des Kolbens 3 gebildet. Wenn der Kolben 3 bewegt
wird, so dass dieser auf der Fläche
des zylindrischen Ventilgehäuses 2 gleitet,
führt eine
vorgesehene Leitung zu einer anderen vorgesehenen Leitung durch
jeden der Abschnitte mit kleinem Durchmesser 3a, 3b und 3c.
Das Paar von vorgesehenen Leitungen sind gebildet aus der Kombination
der Versorgungsleitung 5 und der ersten Leitung 8 oder
der zweiten Leitung 9 oder der Kombination der Ablaufleitung 6 oder 7 und der
ersten Leitung 8 oder der zweiten Leitung 9. Das Ölsteuerungsventil 1 ist
in einem konkaven Abschnitt eines Motorblocks EB angeordnet, und
die Leitungen 5 bis 9 sind in dem Motorblock EB
gebildet.
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Auch
ist ein beweglicher Schaft 16 in der magnetischen Antriebseinheit 4 angeordnet,
um als ein beweglicher Schaft einer magnetischen Antriebseinheit 4 zu
fungieren, und das andere Ende des Kolbens steht einem Ende des
beweglichen Schafts 16 gegenüber, so dass der Kolben 3 und
der bewegliche Schaft koaxial angeordnet sind. Der bewegliche Schaft 16 kann
den Kolben 3 in der axialen Richtung des Ventilgehäuses 2 gegen
eine federnde Kraft der Feder 15 gemäß der Ansaugkraft bewegen,
die in einem linearen Elektromagneten 17 der magnetischen Antriebseinheit 4 erzeugt
wird. Ein zylindrischer Ansatz 18 ist in der Innenseite
der magnetischen Antriebsvorrichtung 4 als ein Teil der
magnetischen Antriebseinheit 4 angeordnet, um an einem
Ende der magnetischen Antriebseinheit in der axialen Richtung des
beweglichen Schafts 16 platziert zu sein, und ein erstes
Gleitlagerbauteil 19 ist in den Ansatz 18 durch einen
vorbestimmten Druck eingesetzt und ist in dem Ansatz 18 fixiert.
Das erste Gleitlagerbauteil 19 fungiert als ein Gleitlager,
um das Ende (welches dem Kolben 3 gegenübersteht) des beweglichen Schafts 16 in
der Innenseite anzuordnend, und um den beweglichen Schaft 16 zu
unterstützen.
Auch ist ein Kern 20, der einen zylindrischen konkaven
Abschnitt 20a aufweist, in der Innenseite der magnetischen
Antriebseinheit 4 als ein Teil der magnetischen Antriebseinheit 4 angeordnet,
um an dem anderen Ende der magnetischen Antriebseinheit 4 in
der axialen Richtung des beweglichen Schafts 16 platziert
zu sein. Der Kern 20 steht dem zylindrischen Ansatz 18 in
der axialen Richtung des beweglichen Schafts 16 gegenüber, und
ein zweites Gleitlagerbauteil 21 wird in den Kern 20 durch
einen vorbestimmten Druck eingesetzt und wird in dem Kern 20 fixiert.
Die zweite Hülse 21 fungiert
als ein Gleitlager zum Unterstützen
des anderen Endes des beweglichen Schafts, um es dem beweglichen
Schaft 16 zu ermöglichen,
in das zweite Gleitlagerbauteil 21 zu gleiten. Zusätzlich ist
ein Stößel 22 an
den beweglichen Schaft 16 als ein beweglicher Kern fixiert,
um zwischen der ersten Hülse 19 und
dem zweiten Gleitlagerbauteil 21 platziert zu werden. Auch
ist der lineare Elektromagnet 17 mit einer elektronischen
Steuerungseinheit über
ein Anschlusselement 23 verbunden. In 1 und 2 kennzeichnet 24 hier
einen Abstandhalter, der in den internen Boden des konkaven Abschnitts 20a des Kerns 20 angeordnet
ist, 25 kennzeichnet eine Spule des linearen Elektromagneten 17, 26 kennzeichnet einen
Spulenkörper
des linearen Elektromagneten 17, 27 bis 30 kennzeichnen
jeweils einen O-Ring, und 31 kennzeichnet einen Befestigungsarm.
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Als
nächstes
wird eine Operation beschrieben.
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Wie
in 1 gezeigt, wenn ein Steuerungssignal, das von
einem Nockenwellenwinkelsensor (nicht dargestellt) ausgegeben wird,
beispielsweise in die elektronische Steuerungseinheit eingegeben wird,
wird das Ölsteuerungsventil 1 gemäß dem Steuerungssignal
unter der Steuerung der elektronischen Steuerungseinheit betrieben.
Im Genaueren wird eine magnetische Saugkraft bzw. Zugkraft in dem
linearen Elektromagneten gemäß dem Steuerungssignal
erzeugt, das von der elektronischen Steuerungseinheit gesendet wurde,
und der Stößel 22 wird
in die axiale Richtung des Ventilgehäuses 2 bewegt. Wie
in 2 gezeigt, werden deshalb der bewegliche Schaft 16,
der an dem Stößel 22 befestigt ist,
und der Kolben 3, der dem beweglichen Schaft 16 gegenübersteht,
bewegt und durch einen vorbestimmten Hub gegen die federnde Kraft
der Feder 15 geschoben. Hier führt die Versorgungsleitung 5 zu der
ersten Leitung 8 oder der zweiten Leitung 9 über den
Kolben 3 gemäß einem
Grad des Hubs in der Bewegung und des Verschiebens des beweglichen Schafts 16 und
des Kolbens 3. Die Ablaufleitung 6 oder 7 führt zu der
ersten Leitung 8 oder zu der zweiten Leitung 9 über den
Kolben 3 gemäß dem Grad des
Hubs der Bewegung und des Gleitens des beweglichen Schafts 16 und
des Kolbens 3. In den Fällen,
wo das Ölsteuerungsventil 1 geschlossen
sein soll, wird als nächstes
die Erzeugung der magnetischen Zugkraft in dem linearen Elektromagneten 17 gestoppt.
Daher wird der Kolben 3 in die originale Position, die
in 1 gezeigt ist, durch die federnde Kraft der Feder 15 bewegt.
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Hier
hängt der
Ventilöffnungs-/Schließungsbetrieb
des Kolbens 3, der als ein Ventilbauteil fungiert, das
für die
Leitungen 5 bis 9 des Motorblocks EB verwendet
wird, beträchtlich
von der gleichmäßigen Bewegung
und dem Gleiten des beweglichen Schafts 16 ab, der durch
die inneren umlaufenden Flächen
sowohl des ersten Gleitlagerbauteils 19 als auch des zweiten Gleitlagerbauteils 21 unterstützt wird.
In Fällen,
wo die Bewegung oder das Gleiten des beweglichen Schafts nicht gleichmäßig durchgeführt wird,
wird daher der Ventilöffnungs-/Schließungsbetrieb
des Kolbens 3 nicht gleichmäßig durchgeführt. In
diesem Fall gibt es die Möglichkeit,
dass die Ventilöffnungszeitsteuerung
des Einlassventils und/oder des Auslassventils, die in der internen
Verbrennungskraftmaschine verwendet werden, nicht gesteuert wird.
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Jedoch
wird in einem konventionellen Ölsteuerungsventil 1 die
externe umlaufende Fläche des
beweglichen Schafts 16 durch die gesamten inneren umlaufenden
Flächen
von sowohl dem ersten Gleitlagerbauteil 19 als auch dem
zweiten Gleitlagerbauteil 21 unterstützt. In Fällen, wo Fremdstoffe in einen
Raum zwischen den beweglichen Schaft 16 und den Gleitlagerbauteilen 19 oder 21 eingetreten
sind, oder in Fällen,
wo Abriebmaterial von dem beweglichen Schaft 16 oder den
Gleitlagerbauteilen 19 oder 21 sich in einem Abrieb
gelöst
haben, der durch die Bewegung des beweglichen Schafts 16 verursacht wurde,
wird ein Bewegungsgleitwiderstand des beweglichen Schafts 16 beträchtlich
erhöht,
da Fremdstoffe oder Abriebmaterial die Bewegung des beweglichen
Schafts 16 gestört
hat, und die originale Leistungsfähigkeit bzw. Performanz des Ölsteuerungsventils 1 kann
nicht aufrechterhalten werden. In einem schlimmsten Fall stoppt
die Bewegung des beweglichen Schafts 16, was in einem Komplettausfall des Ölsteuerungsventils 1 resultiert.
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Die
vorliegende Erfindung wird bereitgestellt zum Lösen der oberen Probleme, und
ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines elektromagnetischen
Steuerungsventils, das ein Gleitlager aufweist, in dem eine Bewegungs-
und Gleitleistungsfähigkeit
eines beweglichen Schafts beibehalten wird, selbst wenn Fremdstoffe
oder Abriebmaterial in den Raum zwischen dem Gleitlager und dem
beweglichen Schaft eingedrungen sind.
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Hier
wird ein Ölsteuerungsventil,
in dem ein Kugellager als ein Lagerbauteil für einen beweglichen Schaft
verwendet wird, offenbart in der veröffentlichten, nicht geprüften japanischen
Patentanmeldung H7-151257 (1995) offenbart. In dieser Anmeldung
sind Aufbauelemente, die sich von dem Kugellager, das als ein Lagerbauteil
verwendet wird, die gleichen wie diese des konventionellen Ölsteuerungsventils 1,
das in 1 und 2 gezeigt ist. Daher wird diese
Anmeldung als eine Referenzliteratur eingeführt, die den Stand der Technik
der vorliegenden Erfindung beschreibt.
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US 5 848 613 beschreibt
ein elektromagnetisches Druck regulierendes Ventil, bei dem ein
Schaft des Ventils zwischen Hülsen
gehalten wird. Um den Schaft zu schmieren und die Reibung einer
Bewegung des Schafts relativ zu den Hülsen zu reduzieren, können die
Hülsen
bereitgestellt sein mit einer v-förmigen Fuge, damit Öl bei der
Bewegung des Schafts relativ zu den Hülsen fließt.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Ein
elektromagnetisches Steuerungsventil gemäß der vorliegenden Erfindung
umfasst die in Anspruch 1 definierten Eigenschaften.
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Daher,
selbst wenn Fremdstoffe oder Abriebmaterial in den Raum zwischen
dem beweglichen Schaft und dem Gleitlagerbauteil eingedrungen sind, da
die Fremdstoffe oder das Abriebmaterial in der Fuge gesammelt werden
können,
wenn der bewegliche Schaft gedreht oder bewegt wird, kann das Eintreten
der Fremdstoffe oder des Abriebmaterials in den Raum verhindert
werden. Daher kann die Erhöhung
eines Bewegungsgleitwiderstandes des beweglichen Schafts verhindert
werden. Auch da beide Enden der Fuge auf beiden Endflächen des
Gleitlagerbauteils in der axialen Richtung des Gleitlagerbauteils
geöffnet
sind, können
Fremdstoffe oder Dergleichen in der Fuge gesammelt werden und können wirksam
zur Außenseite
des Gleitlagerbauteils abgezapft werden. Daher kann die Lebensdauer
des Gleitlagerbauteils verlängert
werden. Zusätzlich,
da die Fuge auf beiden Endflächen
des Gleitlagerbauteils in der axialen Richtung des Gleitlagerbauteils
geöffnet ist,
kann das Gleitlagerbauteil mit der Fuge einfach hergestellt werden
durch Verwenden eines metallischen Formkerns, in den ein konvexer
Abschnitt angeordnet wird, um die Fuge zu bilden. Da die Fuge an der
inneren umlaufenden Fläche
des Gleitlagerbauteils angeordnet ist, kann auch die Fläche der
inneren umlaufenden Oberfläche,
die als eine Bewegungsgleitebene dient, reduziert werden. Daher
kann der Bewegungsgleitwiderstand des beweglichen Schafts reduziert
werden. Im Genaueren, in Fällen
wo eine Vielzahl von Fugen angeordnet sind, kann der Bewegungsgleitwiderstand
des beweglichen Schafts beträchtlich
reduziert werden.
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In
dem elektromagnetischen Steuerungsventil der vorliegenden Erfindung
ist die Fuge mit einem kreisförmigen
oder rechteckigen Querschnitt gebildet. Daher kann, wenn das Gleitlagerbauteil
mit der Fuge gebildet ist, der metallische Formkern einfach herausgenommen
werden. Folglich kann das Gleitlagerbauteil mit der Fuge effizient
hergestellt werden.
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In
dem elektromagnetischen Steuerungsventil der vorliegenden Erfindung
ist die Fuge spiralförmig
entlang der axialen Richtung des Gleitlagerbauteils zwischen den
Endflächen
des Gleitlagerbauteils gebildet. Wenn der bewegliche Schaft ein
wenig gedreht wird, können
daher Fremdstoffe oder Dergleichen, die in der Spiralfuge gesammelt
werden, einfach zur Außenseite
des Gleitlagerbauteils abgezapft werden. Da Erhöhungen des Bewegungsgleitwiderstandes
des beweglichen Schafts aufgrund des Eintretens von Fremdstoffen
oder Dergleichen vermieden werden können, kann folglich das Gleitlagerbauteil
bereitgestellt werden, während
eine Lagerleistungsfähigkeit
des Bauteils auf einem hohen Niveau für eine lange Periode beibehalten
werden kann. Da die Fuge spiralförmig
ist, kann auch die innere umlaufende Fläche des Gleitlagerbauteils
im Wesentlichen in einem gleichmäßigen Kontakt
mit der gesamten äußeren umlaufenden
Fläche
des beweglichen Schafts kommen, und die Bewegung und das Gleiten
des Gleitlagerbauteils kann stabilisiert werden.
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In
dem elektromagnetischen Steuerungsventil der vorliegenden Erfindung
ist das Gleitlagerbauteil gebildet durch Gießen oder Ausformen aus metallischen
Partikeln durch Sintern. Daher kann das Gleitlagerbauteil mit der
Fuge einfach produziert werden, und Erhöhungen in den Produktionskosten
aufgrund der Fugenanordnungen können
vermieden werden.
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In
dem elektromagnetischen Steuerungsventil der vorliegenden Erfindung
ist die innere umlaufende Fläche
des Gleitlagerbauteils aus einem ölhaltigen Sintermaterial gebildet.
Daher kann das Gleitlagerbauteil, das überlegene Bewegungsgleitperformanz
und ein langes Komponentenleben aufweist, bereitgestellt werden.
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In
dem elektromagnetischen Steuerungsventil der vorliegenden Erfindung
ist die innere umlaufende Fläche
des Gleitlagerbauteils aus einem fluorhaltigen Harz gebildet. Daher
kann das Gleitlagerbauteil, das eine überlegene Bewegungsgleitperformance
und eine hohe Produktivität
aufweist, bereitgestellt werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Teilansicht, die ein konventionelles Ölsteuerungsventil zeigt, das
in einem Zustand vor der Bewegung eingestellt ist, als ein Beispiel
eines konventionellen elektromagnetischen Steuerungsventils.
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2 ist
eine Teilansicht, die ein konventionelles Ölsteuerungsventil zeigt, das
in einen Zustand nach der Bewegung eingestellt ist, als ein Beispiel
eines konventionellen elektromagnetischen Steuerungsventils.
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3 ist
eine Teilansicht, die Hauptkomponenten eines Gleitlagerbauteils
zeigt, die in einem Ölsteuerungsventil
verwendet werden, das ein elektromagnetisches Steuerungsventil gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung repräsentiert.
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4 ist
eine Teilansicht, die Hauptkomponenten eines Gleitlagerbauteils
zeigt, die in einem Ölsteuerungsventil
verwendet werden, das ein elektromagnetisches Steuerungsventil gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung repräsentiert.
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5 ist
eine Teilansicht, die Hauptkomponenten eines Gleitlagerbauteils
zeigt, die in einem Ölsteuerungsventil
verwendet werden, das ein elektromagnetisches Steuerungsventil gemäß einer
dritten Ausführungsform
repräsentiert,
die nicht in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung ist.
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6 ist
eine perspektivische Seitenansicht, die Hauptkomponenten eines Gleitlagerbauteils zeigt,
die in einem Ölsteuerungsventil
verwendet werden, das ein elektromagnetisches Steuerungsventil gemäß einer
vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung repräsentiert.
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7 ist
eine Teilansicht, die einen hydraulischen Aktuator zeigt, in dem
das Ölsteuerungsventil angeordnet
sein kann, das das elektromagnetische Steuerungsventil gemäß der ersten,
zweiten, dritten und vierten Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung repräsentiert.
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BESTER MODUS ZUM AUSFÜHREN DER
ERFINDUNG
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Hiernach
wird der beste Modus zum Ausführen
der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, um die vorliegende Erfindung detaillierter zu erklären.
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AUSFÜHRUNGSFORM
1
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3 ist
eine Teilansicht, die Hauptkomponenten eines Gleitlagerbauteils
zeigt, die in einem Ölsteuerungsventil
verwendet werden, das ein elektromagnetisches Steuerungsventil gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung repräsentiert.
Von den Aufbauelementen eines Ölsteuerungsventils,
das ein elektromagnetisches Steuerungsventil gemäß einer ersten Ausführungsform
repräsentiert,
werden diese Aufbauelemente, die die gleichen sind wie die aus dem
konventionellen Ölsteuerungsventil,
das in 1 und 2 gezeigt ist, durch die gleichen
Bezugszeichen gekennzeichnet, wie die, die in 1 und 2 gezeigt sind,
und eine zusätzliche
Beschreibung dieser Aufbauelemente wird weggelassen.
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In 3 kennzeichnet 32 eine
Vielzahl von Fugen, wobei jede an der inneren umlaufenden Fläche 19a des
ersten Gleitlagerbauteils 19 angeordnet ist und sich in
die axiale Richtung des ersten Gleitlagerbauteils 19 erstreckt.
In der ersten Ausführungsform
sind die vier Fugen 32 bei gleichen Intervallen um eine
Zentralachse des ersten Gleitlagerbauteils 19 in dem gleichen
Teilgebiet des ersten Gleitlagerbauteils 19 angeordnet.
Jede Fuge 32 ist mit einem halbkreisförmigen oder einem im Wesentlichen
kreisförmigen
Querschnitt gebildet und ist in die innere umlaufende Fläche 19a des
ersten Gleitlagerbauteils 19 so vertieft, dass diese eine
genügende
Tiefe aufweist. Daher können
Fremdstoffe zuverlässig
in den Fugen 32 gesammelt werden. Auch weist jede Fuge 32 die
gleiche Länge
wie die des ersten Gleitlagerbauteils 19 in der axialen
Richtung des ersten Gleitlagerbauteils 19 auf, und beide
Enden jeder Fuge 32 sind an beiden Endflächen des
Gleitlagerbauteils 19 geöffnet.
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Das
erste Gleitlagerbauteil 19 mit den Fugen 32 wird
einfach gebildet durch Gießen
oder wird einfach gebildet aus metallischen Partikeln durch Sintern.
Es ist auch vorzuziehen, dass die innere umlaufende Fläche 19a des
ersten Gleitlagerbauteils 19 bearbeitet wird durch Beschichten
der inneren umlaufenden Fläche 19a mit
fluorhaltigem Harz, so wie Polytetrafluorethylen. Da das Fluor enthaltende Harzmaterial
als ein Schutzfilm fungiert, kann die Bewegungs- und Gleitperformanz
des beweglichen Schafts 16 stabil erhalten werden. Da die
Oberflächenbehandlung
unter Verwendung des fluorhaltigen Harzmaterials vergleichsweise
einfach sein kann, kann das erste Gleitlagerbauteil effizient hergestellt werden.
Es ist auch verwirklichbar, dass die innere umlaufende Fläche 19a des
ersten Gleitlagerbauteils 19 aus einem ölhaltigen Sintermaterial gebildet
wird. In diesem Fall kann ein erstes Gleitlagerbauteil 19 erhalten
werden, in dem eine innere umlaufende Fläche 19a eine überlegene
Bewegungs- und Gleitperformanz
aufweist, und das eine lange Produktlebensdauer aufweist.
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In
der ersten Ausführungsform
ist das erste Gleitlagerbauteil 19 angepasst als ein Gleitlagerbauteil
zum Bewegen und Gleiten des beweglichen Schafts 16. Jedoch
ist es auch bevorzugt, dass die vier Fugen 32 auch in dem
zweiten Gleitlagerbauteil 21 angeordnet sind.
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Als
nächstes
wird eine Operation beschrieben.
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Der
bewegliche Schaft 16 wird bewegt und gleitet in dem ersten
Gleitlagerbauteil 19 und dem zweiten Gleitlagerbauteil 21 gemäß der Kombination der
magnetischen Zugkraft des linearen Elektromagneten 17 und
der federnden Kraft der Feder 2, die in 1 und 2 gezeigt
ist. Im Genaueren wird die externe umlaufende Fläche des beweglichen Schafts bewegt
und gleitet auf der inneren umlaufenden Fläche von jedem der Gleitlagerbauteile 19 und 21. Selbst
wenn Fremdstoffe in einen Raum zwischen dem beweglichen Schaft 16 und
jedem Gleitlagerbauteil eingetreten sind, oder selbst wenn sich
Abriebmaterial zwischen dem beweglichen Schaft 16 und jedem
Gleitlagerbauteil in dem sich Abrieb gebildet hat, können daher
die Fremdstoffe oder das Abriebmaterial in den Fugen 32 gesammelt
werden und aus den Enden und den Fugen 32 gezogen werden. Daher
können
Erhöhungen
in dem Bewegungsgleitwiderstand des beweglichen Schafts aufgrund
des Eintritts von Fremdstoffen oder der Produktion von Abriebmaterial
verhindert werden, und die Produktlebensdauer des ersten Gleitlagerbauteils 19 und
des zweiten Gleitlagerbauteils 21 kann verlängert werden.
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In
der ersten Ausführungsform,
da die vier Fugen auf den inneren umlaufenden Flächen sowohl des ersten Gleitlagerbauteils 19 als
auch des zweiten Gleitlagerbauteils 21 gebildet sind, kann
ein Gebiet der inneren umlaufenden Flächen, das als eine Bewegungsgleitfläche dient,
reduziert werden verglichen mit dem des Standes der Technik. Daher
kann der Bewegungsgleitwiderstand des beweglichen Schafts 16 reduziert
werden.
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In
der ersten Ausführungsform
sind die vier Fugen 32 in jedem der Gleitlagerbauteile 19 und 21 angeordnet.
Selbst wenn lediglich eine Fuge auf der inneren umlaufenden Fläche jedes
Gleitlagerbauteils 19 und 21 angeordnet ist, kann
trotzdem ein überlegener
Effekt erhalten werden, dass Erhöhungen
des Bewegungsgleitwiderstandes des beweglichen Schafts 16 aufgrund
des Eintritts von Fremdstoffen oder der Produktion von Abriebmaterial
verhindert wird.
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AUSFÜHRUNGSFORM
2
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4 ist
eine Teilansicht, die Hauptkomponenten eines Gleitlagerbauteils
zeigt, das in einem Ölsteuerungsventil
verwendet wird, das ein elektromagnetisches Steuerungsventil gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung repräsentiert.
Von den Aufbauelementen eines Ölsteuerungsventils,
das ein elektromagnetisches Steuerungsventil gemäß einer zweiten Ausführungsform repräsentiert,
sind hier diese Aufbauelemente, die die gleichen sind wie die des Ölsteuerungsventils
der ersten Ausführungsform,
die in 3 gezeigt sind, gekennzeichnet durch die gleichen
Bezugseichen wie diese in 3 gezeigten,
und eine zusätzliche Erklärung dieser
Aufbauelemente wird weggelassen.
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Die
Eigenschaften des Ölsteuerungsventils gemäß der zweiten
Ausführungsform
sind wie folgt. Eine Vielzahl von Fugen 33 sind auf der
inneren umlaufenden Fläche 19a des
ersten Gleitlagerbauteils 19 angeordnet und erstrecken
sich in die axiale Richtung des Gleitlagerbauteils 19.
Jede Fuge 33 ist mit einem rechteckigen Querschnitt gebildet.
In der zweiten Ausführungsform
sind die vier Fugen 33 angeordnet bei gleichen Intervallen
um eine Zentralachse des ersten Gleitlagerbauteils 19 in
dem gleichen Teilgebiet des ersten Gleitlagerbauteils 19.
Auch weist jede Fuge 33 die gleiche Länge auf wie die des ersten Gleitlagerbauteils 19 in
der axialen Richtung des ersten Gleitlagerbauteils 19,
und beide Enden jeder Fuge 33 sind auf beiden Endflächen des
ersten Gleitlagerbauteils 19 geöffnet. Auch weist jede Fuge 33 eine
ausreichende Tiefe auf. Daher können
Fremdstoffe zuverlässig
in den Fugen 33 gesammelt werden.
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In
der zweiten Ausführungsform
ist es vorgezogen, dass die innere umlaufende Fläche 19a des ersten
Gleitlagerbauteils 19 auf die gleiche Art und Weise bearbeitet
wird wie in der ersten Ausführungsform
durch Beschichten der inneren umlaufenden Fläche 19a mit dem fluorhaltigen
Harz. Auch ist es anwendbar, dass die innere umlaufende Fläche 19a des
ersten Gleitlagerbauteils 19 aus einem ölhaltigen Sintermaterial gebildet
wird.
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Auch
in der zweiten Ausführungsform
ist das erste Gleitlagerbauteil 19 angepasst als ein Gleitlagerbauteil
zum Bewegen und Gleiten lassen des beweglichen Schafts 16.
Jedoch wurde vorgezogen, dass die vier Fugen 33 auch in
dem zweiten Gleitlagerbauteil 21 angeordnet sind.
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AUSFÜHRUNGSFORM
3
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5 ist
eine Teilansicht, die Hauptkomponenten eines Gleitlagerbauteils
zeigt, das in einem Ölsteuerungsventil
verwendet wird, das ein elektromagnetisches Steuerungsventil gemäß einer
dritten Ausführungsform
nicht gemäß der vorliegenden
Erfindung repräsentiert.
Von den Aufbauelementen eines Ölsteuerungsventils,
das ein elektromagnetisches Steuerungsventil gemäß einer dritten Ausführungsform
repräsentiert,
sind hier diese Aufbauelemente, die die gleichen sind wie die des Ölsteuerungsventils
der ersten oder zweiten Ausführungsform,
die in 3 oder 4 gezeigt sind, gekennzeichnet
durch die gleichen Bezugszeichen wie diese, die in 3 oder 4 gezeigt
sind, und eine zusätzliche
Erklärung
dieser Aufbauelemente wird weggelassen.
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Die
Eigenschaften dieses Ölsteuerungsventils
gemäß der dritten
Ausführungsform
sind wie folgt. Eine Vielzahl von Fugen 34 sind an der
inneren umlaufenden Fläche 19a des
ersten Gleitlagerbauteils 19 angeordnet und erstrecken
sich in die axiale Richtung des ersten Gleitlagerbauteils 19.
Jede Fuge 34 ist mit einem trapezförmigen Querschnitt gebildet.
In der dritten Ausführungsform
sind die vier Fugen 34 angeordnet bei gleichen Intervallen
um eine Zentralachse des ersten Gleitlagerbauteils 19 herum
in dem gleichen Teilgebiet des ersten Gleitlagerbauteils 19.
Auch weist jede Fuge 34 die gleiche Länge wie die aus dem ersten
Gleitlagerbauteil 19 in der axialen Richtung des ersten
Gleitlagerbauteils 19 auf, und beide Enden jeder Fuge 34 sind
an beiden Endflächen
des ersten Gleitlagerbauteils 19 geöffnet. Auch weist jede Fuge 34 eine
ausreichende Tiefe auf. Daher können
Fremdstoffe zuverlässig
in den Fugen 34 gesammelt werden.
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In
der dritten Ausführungsform
ist es vorzuziehen, dass die innere umlaufende Fläche 19a des ersten
Gleitlagerbauteils 19 auf die gleiche Art und Weise wie
in der ersten Ausführungsform
bearbeitet ist durch Beschichten der inneren umlaufenden Fläche 19a mit
dem fluorhaltigen Harz. Auch ist es anwendbar, dass die innere umlaufende
Fläche 19a des ersten
Gleitlagerbauteils 19 aus einem ölhaltigen Sintermaterial gebildet
wird.
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In
der dritten Ausführungsform
ist das erste Gleitlagerbauteil 19 auch angepasst als ein
Gleitlagerbauteil zum Bewegen und zum Gleiten lassen des beweglichen
Schafts 16. Jedoch wird vorgezogen, dass die vier Fugen 34 auch
in dem zweiten Gleitlagerbauteil 21 angeordnet sind.
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AUSFÜHRUNGSFORM
4
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6 ist
eine perspektivische Seitenansicht, die Hauptkomponenten eines Gleitlagerbauteils zeigt,
das in einem Ölsteuerungsventil
verwendet wird, das ein elektromagnetisches Steuerungsventil gemäß einer
vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung repräsentiert.
Von den Aufbauelementen eines Ölsteuerungsventils,
das ein elektromagnetisches Steuerungsventil gemäß einer vierten Ausführungsform
repräsentiert,
sind hier diese Aufbauelemente, die die gleichen sind wie die aus
dem Ölsteuerungsventil
der ersten, zweiten oder dritten Ausführungsform, die in 3, 4 oder 5 gezeigt
sind, gekennzeichnet durch die gleichen Bezugszeichen wie diese,
die in 3, 4 oder 5 gezeigt
sind, und eine zusätzliche
Erklärung dieser
Aufbauelemente wird weggelassen.
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Die
Eigenschaften des Ölsteuerungsventils gemäß der vierten
Ausführungsform
sind wie folgt. Eine Vielzahl von Fugen 35, die jeweils
in einer Spiralform gebildet sind, sind in Positionen zwischen beiden
Enden des ersten Gleitlagerbauteils 19 in der axialen Richtung
des ersten Gleitlagerbauteils 19 angeordnet. In dieser
Konfiguration des Ölsteuerungsventils
können
Fremdstoffe oder Dergleichen, die in den Fugen 35 gesammelt
werden, einfach aus dem ersten Gleitlagerbauteil 19 herausgezogen
werden, da der bewegliche Schaft leicht rotiert wird. Da Erhöhungen in
dem Bewegungsgleitwiderstand des beweglichen Schafts aufgrund des
Eintritts von Fremdstoffen verhindert werden kann, kann daher ein
erstes Gleitlagerbauteil 19 bereitgestellt werden, in dem eine
hohe Lagerperformanz für
eine lange Zeit beibehalten werden kann. Auch da die Fugen 35 jeweils
in einer Spiralform angeordnet sind, kann die innere umlaufende
Fläche 19a des
ersten Gleitlagerbauteils 19 im Wesentlichen in gleichmäßigen Kontakten
mit der gesamten äußeren umlaufenden
Fläche
des beweglichen Bauteils 16 kommen, und die Bewegung und
das Gleiten des beweglichen Schafts 16 kann stabilisiert
werden.
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In
der vierten Ausführungsform
wird bevorzugt, dass die innere umlaufende Fläche 19a des ersten
Gleitlagerbauteils 19 auf die gleiche Art und Weise bearbeitet
wird wie in der ersten Ausführungsform
durch Beschichten der inneren umlaufenden Fläche 19a mit dem fluorhaltigen
Harz. Auch ist es anwendbar, dass die innere umlaufende Fläche 19a des
ersten Gleitlagerbauteils 19 gebildet wird aus ölhaltigem
Sintermaterial.
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Auch
ist in der vierten Ausführungsform
jede Fuge 35 mit einem halbkreisförmigen oder einem im Wesentlichen
kreisförmigen
Querschnitt auf die gleiche Art und Weise wie in der ersten Ausführungsform gebildet.
Jedoch ist es auch anwendbar, dass jede Fuge 35 mit einem
rechteckigen Querschnitt auf die Art und Weise wie in der zweiten
oder dritten Ausführungsform
gebildet wird.
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Das
elektromagnetische Steuerungsventil gemäß der vorliegenden Erfindung
kann eingesetzt werden für
eine variable Ventilzeitsteuerungsvorrichtung, die in 7 gezeigt
ist, als das oben beschriebene elektromagnetische Steuerungsventil
für das Ölsteuerungsventil.
In 7 kennzeichnet 41 eine saugseitige bzw.
zugseitige Nockenwelle (wird hiernach als Nockenwelle bezeichnet),
die eine saugseitige Nocke 41a aufweist. 42 kennzeichnet
eine Steuerungsrolle, die an einem Ende der Nockenwelle 41 angeordnet
ist. 43 kennzeichnet einen Aktuator, der für eine variable
Ventilzeitsteuerungsvorrichtung verwendet wird und ist mit der Nockenwelle 41 verbunden.
Wenn der Aktuator 43 angetrieben wird durch Verwenden von
schmierenden Öl
eines Motors (nicht dargestellt) als Hydrauliköl, wird ein Rotationsphasenwinkel
verändert,
um sukzessiv eine Öffnungs-/Schließungszeitsteuerung
eines Einlassventils (nicht dargestellt) zu verändern. 44 kennzeichnet ein
Lager der Nockenwelle 41. 45 kennzeichnet ein Gehäuse des
Aktuators 43. Das Gehäuse 45 wird
an die Nockenwelle 41 angepasst, um sich in einem vorbestimmten
Winkelbereich zu drehen.
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46 kennzeichnet
ein Gehäuse,
das in dem Gehäuse 45 befestigt
bzw. fixiert ist. 47 kennzeichnet einen Flügelrotor,
der fest mit der Nockenwelle 41 verbunden ist durch Verwenden
eines Bolzens 48 und in dem Gehäuse 46 angeordnet
ist. Der Rotor 47 kann relativ zum Gehäuse 46 gedreht werden. 49 kennzeichnet
eine Span-Dichtung, die zwischen dem Gehäuse 46 und dem Rotor 47 platziert
ist. Die Span-Dichtung 49 verhindert Ölauslauf zwischen Hydraulikölkammern,
die sowohl durch das Gehäuse 46 als
auch durch den Rotor 47 getrennt sind. 50 kennzeichnet
eine Rückfeder,
die aus einer Plattenfeder gebildet ist. Die Rückfeder 50 bewirkt,
dass die Span-Dichtung 49 in Kontakt mit dem Rotor 47 kommt. 51 kennzeichnet
eine Abdeckung, die an dem Gehäuse 46 fixiert
ist. 42 kennzeichnet einen Bolzen zum Befestigen des Gehäuses 45 des
Gehäuses 46 und
der Abdeckung 51 aneinander. 53 kennzeichnet einen
O-Ring. 54 kennzeichnet eine Platte. 55 kennzeichnet
einen Bolzen zum Fixieren der Platte 54 an die Abdeckung 51. 56 und 57 kennzeichnen
jeweils einen O- Ring. 58 kennzeichnet
eine säulenförmige Halterung,
die in dem Rotor 47 angeordnet ist. Die Halterung 58 weist
ein Einrastloch 58a auf, in dem ein Stößel gefasst werden kann, der
später
beschrieben wird. Das Einrastloch 58a erstreckt sich in
die axiale Richtung der Halterung 58.
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59 kennzeichnet
einen Stößel, der
in dem Gehäuse 45 angeordnet
ist. Der Stößel 59 kann
sich in dem Gehäuse 45 bewegen
und gleiten. Der Stößel 59 weist
einen Einrastschaftabschnitt 59a auf, der in das Einrastloch 58a der
Halterung 58 einrastet. 60 kennzeichnet eine Feder
zum Drücken
des Stößels in Richtung
der Halterung 58. 61 kennzeichnet einen Stößelöldurchlass
zum Leiten von Hydrauliköl
zu dem Einrastloch 58a der Halterung 58. Der Stößel 59 wird
gegen die federnde Kraft der Feder 60 gemäß dem Hydrauliköl bewegt,
welches von dem Stößelöldurchlass 61 zu
dem Einrastloch 58a der Halterung 58 gesendet
wird, und die Verriegelung des Stößels 59 mit der Halterung 58 wird
entriegelt. 62 kennzeichnet ein Luftloch. 63 kennzeichnet
einen Schaftbolzen zum Fixieren des Rotors 47 an die Nockenwelle 41. 64 kennzeichnet
ein Luftloch.
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65 kennzeichnet
einen ersten Öldurchlass, der
in sowohl der Nockenwelle 41 als auch dem Rotor 47 angeordnet
ist. Der erste Öldurchlass 65 führt zu einer
Vielzahl von Funkverzögerungs-Hydraulikölkammern
(nicht dargestellt), die verwendet werden zum Bewegen des Rotors 47 in
eine Funkverzögerungsposition. 66 kennzeichnet
einen zweiten Öldurchlass,
der sowohl in der Nockenwelle 41 als auch dem Rotor 47 angeordnet
ist. Der zweite Öldurchlass 66 führt zu einer
Vielzahl von Funkenvorlauf-Hydraulikölkammern (nicht dargestellt),
die verwendet werden zum Bewegen des Rotors in eine Funkenvorlaufposition.
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76 kennzeichnet
eine Ölwanne. 77 kennzeichnet
eine Ölpumpe. 78 kennzeichnet
einen Ölfilter
zum Entfernen von Fremdkörpern,
die sich in dem Hydrauliköl
befinden. Eine Schmierungseinrichtung umfasst die Ölwanne 76,
die Ölpumpe 77 und
den Ölfilter 78,
und Teile eines Motors (nicht dargestellt) werden durch die Schmiervorrichtung
geschmiert. Eine Hydraulikölversorgungvorrichtung
umfasst die Schmiervorrichtung und das Ölsteuerungsventil 1, und
Hydrauliköl
wird zu dem Aktuator 43 durch die Hydraulikölzuführungsvorrichtung
zugeführt.
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80 kennzeichnet
eine elektronische Steuerungseinheit. Ein Injektor, ein Zünder und
das Ölsteuerungsventil 1 werden
angetrieben, und ein Treibstoffölverbrauch,
eine Zündzeitsteuerung
und eine Öffnungs-/Schließungszeitsteuerung
wird gesteuert gemäß einem
Signal, das von einem Ansaugluftvolumensensor, einem Gasbefehlssensor,
einem Wassertemperatursensor, einem Kurbelwinkelsensor oder einem
Nockenwinkelsensor (nicht dargestellt) ausgegeben wird unter der
Steuerung der elektronischen Steuerungseinheit 80. Auch
wird eine Ventilschließungszeitsteuerung
des Ölsteuerungsventils 1 durch
die elektronische Steuerungseinrichtung 80 gesteuert, nachdem
ein Zündschalter
auf "aus" gestellt ist.
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Als
nächstes
wird eine Operation sowohl des Aktuators 43 als auch des Ölsteuerungsventils 1 beschrieben.
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In
einem Stoppzustand des Motors wird der Rotor 47 an eine
Position entsprechend der maximalen Funkenverzögerung platziert. Das heißt, dass
der Rotor 47 an eine Position platziert wird, bei der ein
relativer Drehphasenwinkel des Rotors 47 zu dem Gehäuse 45 in
der Funkenverzögerungsrichtung
maximiert wird. Auch wird die Ölpumpe 77 auf
eine Stoppbedingung eingestellt. Daher wird kein Hydrauliköl zu dem
ersten Öldurchlass 65 oder
dem zweiten Öldurchlass 66 zugeführt, und
kein Hydrauliköl
wird zu dem Stößelöldurchlass 61 zugeführt. Daher
wird der Druck des Hydrauliköls
in dem Aktuator 43 niedrig gehalten. In diesem Fall wird
der Stößel 59 in
Richtung der Halterung 48 durch die federnde Kraft der Feder 60 gedrückt, wobei
der Einrastschaftabschnitt 59a des Stößels 59 in das Einrastloch 58a der
Halterung 58 einrastet. Daher sind das Gehäuse 45 und der
Rotor miteinander verriegelt.
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Wenn
der Betrieb bzw. die Operation des Motors in dem Verriegelungszustand
des Gehäuses und
des Rotors 47 gestartet wird, wird daher der Betrieb der Ölpumpe gestartet,
wobei der Druck des Hydrauliköls,
das zu dem Ölsteuerungsventil 1 zugeführt wird,
erhöht
wird, und das Hydrauliköl
wird von dem Ölsteuerungsventil 1 zu
den Funkenverzögerungs-Hydraulikölkammern
(nicht dargestellt) des Aktuators 43 zugeführt über die
erste Leitung 8 und den ersten Öldurchlass 65. In
diesem Fall wird eine Gleitplatte (nicht dargestellt), die zwischen
jeder Funkenverzögerungs-Hydraulikölkammer
und der entsprechenden Funkenvorlauf-Hydraulikölkammer (nicht dargestellt)
platziert ist, in Richtung der entsprechenden Funkenvorlauf-Hydraulikölkammer
bewegt durch den Druck der Funkenverzögerungs-Hydraulikölkammer,
wobei die Funkenverzögerungs-Hydraulikölkammer
zu dem Stößelöldurchlass 61 führt, wobei
das Hydrauliköl
von dem Stößelöldurchlass 61 zu
dem Einrastloch 58a der Halterung 58 zugeführt wird,
und der Stößel 59 wird
durch das Hydrauliköl
gegen die federnde Kraft der Feder 60 gedrückt. Daher
wird der Einrastschaftabschnitt 59 des Stößels 59 aus
dem Einrastloch 58a der Halterung 58 gedrückt, um
die Verriegelung zwischen dem Stößel 59 und
dem Rotor 47 zu entriegeln.
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Um
den Rotor 47 in die Funkenvorlaufrichtung zu bewegen, wird
als nächstes
das Hydrauliköl durch
das Ölsteuerungsventil 1 von
der zweiten Leitung zu den Funkenvorlauf-Hydraulikölkammern (nicht
dargestellt) durch den zweiten Öldurchlass 66 zugeführt, wobei
der Druck des Hydrauliköls
zu dem Stößelöldurchlass 61 propagiert,
und der Stößel 59 wird
in Richtung des Gehäuses 45 gegen
die federnde Kraft der Feder 60 bewegt. Daher wird die
Verriegelung des Stößels in
der Halterung 58 entriegelt. In dem nicht verriegelten
Zustand wird daher das Volumen des zugeführten Öls eingestellt durch Öffnen oder
Schließen
des Ölsteuerungsventils 1,
um das Ölvolumen
in den Funkenvorlauf-Hydraulikölkammern
und das Ölvolumen
in den Funkenverzögerungs-Hydraulikölkammern
einzustellen, und der Drehphasenwinkel des Rotors 47 zu
dem Gehäuse 45 wird
erhöht.
Hier wird der Druck des Hydrauliköls, das zu dem Ölsteuerungsventil 1 zugeführt wird,
gesteuert durch Durchführen
einer arithmetischen Berechnung in der elektronischen Steuerungseinheit 80 gemäß Signalen,
die von dem Kurbelwellenwinkelsensor ausgegeben werden, der an der
Seite der Kurbelwelle angeordnet ist, und dem Nockenwellenwinkelsensor,
der an der Seite der Nockenwelle angeordnet ist, und wird gesteuert
gemäß einer
Abweichung eines tatsächlichen
Drehphasenwinkels des Rotors 47 von einem gewünschten
Drehphasenwinkel. Mit anderen Worten wird eine Rückkoppelsteuerung des tatsächlichen
Drehphasenwinkels zu dem gewünschten
Drehphasenwinkel durchgeführt.
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In
der vierten Ausführungsform
wird der hydraulische Aktuator beschrieben durch Verwenden eines
hydraulischen Aktuators vom Flügeltyp.
Als ein Beispiel eines anderen hydraulischen Aktuators ist es auch
anzuwenden, dass ein hydraulischer Aktuator, der ein Schraubenrad
verwendet, verwendet werden kann. Das heißt, dass ein Typ des hydraulischen Aktuators
nicht begrenzt bzw. limitiert ist.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Das
elektromagnetische Steuerungsventil gemäß der vorliegenden Erfindung
kann auf ein Ölsteuerungsventil
für die Öldrucksteuerung
angewendet werden, was angewendet wird in einer Ventilzeitsteuerungseinstellungsvorrichtung
für die interne
Verbrennungskraftmaschine. Jedoch ist die vorliegende Erfindung
nicht auf das Ölsteuerungsventil
für die Öldrucksteuerung
begrenzt.