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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Solenoid-Stellglied.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die
JP 2007-211842 A (oder entsprechend
US 2007/0181840 A1 ) lehrt beispielsweise ein Solenoid-Stellglied, das einen Stopper umfasst, der in einem Aufnahmeloch eines Statorkerns aufgenommen ist. Der Stopper umfasst ein Segment mit großem Durchmesser und ein Schaftsegment. Eine Endoberfläche des Segments mit großem Durchmesser wird durch eine Wand des Statorkerns in dem Aufnahmeloch abgestützt. Das Schaftsegment erstreckt sich axial von der anderen Endoberfläche des Segments mit großem Durchmesser und weist einen äußeren Durchmesser auf, der kleiner als ein äußerer Durchmesser des Segments mit großem Durchmesser ist. Das Schaftsegment kann gegen ein bewegliches Element anstoßen (ein Anker des Solenoid-Stellglieds oder ein Element, das sich mit dem Anker einheitlich bewegt), um eine Gleitposition des beweglichen Elements, d. h. eine maximale Hubposition des beweglichen Elements, zu begrenzen. Ein inneres Umfangteil einer Rückholfeder, die als eine Druckspiralfeder ausgebildet ist, wird durch ein äußeres Umfangsteil des Schaftsegments des Stoppers aus in dem Aufnahmeloch des Statorkerns gestützt. Ein Ende der Rückholfeder wird durch die andere Endoberfläche des Segments mit großem Durchmesser gehalten und das andere Ende der Rückholfeder wird durch das bewegliche Element gehalten, um das bewegliche Element von dem Statorkern hinweg zu beaufschlagen. Die Rückholfeder wird durch den Stopper in der Weise gestützt, dass ein Kontakt der Rückholfeder mit einer inneren Umfangswand des Aufnahmelochs des Statorkerns begrenzt ist. Daher ist es möglich, eine Erzeugung von Verschleißablagerungen aufgrund eines Reibungskontakts zwischen der Rückholfeder und einer inneren Umfangswand des Aufnahmelochs des Statorkerns zu vermeiden. Somit ist es möglich, eine Fehlfunktion des Solenoid-Stellglieds zu vermeiden, die durch Ablagerungen verursacht wird, die von einem beweglichen Bauteil des Solenoid-Stellglieds eingefangen werden.
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Allerdings ist bei der
JP 2007-211842 A (oder entsprechend
US 2007/0181840 A1 ) der Stopper im Verhältnis zum Statorkerns nicht sicher positioniert, sodass sich die maximale Hubposition des beweglichen Elements während eines Betriebs des Solenoid-Stellglieds möglicherweise verändern kann. Um einem solchen Nachteil zu begegnen, wäre es denkbar, das Solenoid-Stellglied der
JP 2007-211842 A (oder entsprechend der
US 2007/0181840 A1 ) zu modifizieren. Insbesondere kann das Solenoid-Stellglied der
JP 2007-211842 A (oder entsprechend der
US 2007-0181840 A1 ) auf eine Weise modifiziert werden, wie in den
7A bis
8 gezeigt ist.
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Bei dem Solenoid-Stellglied, das in den 7A bis 8 gezeigt ist, umfasst ein Stopper 111 ein Segment mit großem Durchmesser 111a und ein Schaftsegment 111b. Das Segment mit großem Durchmesser 111a sitzt in einer Presspassung mit einem Presspassungsloch 100 eines Statorkerns 109. Das Schaftsegment 111b weist einen äußeren Durchmesser auf, der kleiner als ein äußerer Durchmesser des Segments mit großem Durchmesser 111a ist. Das Schaftsegment 111b kann gegen ein bewegliches Element anstoßen (ein Anker des Solenoid-Stellglieds oder ein Element, das sich mit dem Anker einheitlich bewegt).
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Der Stopper 111 begrenzt eine Gleitposition des beweglichen Elements. Um einen Betriebsfehler zu beseitigen, der durch einen Positionierungsfehler des beweglichen Elements verursacht wird, wird der Stopper 111 in ein Presspassungsloch 100 durch Pressen eingepasst bis der Stopper 111 mit einer Bodenendoberfläche X1 des Presspassungslochs 100 in Kontakt steht.
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In diesem Moment wird zwischen der Bodenendoberfläche X1 des Presspassungslochs 10 und einer abschließenden Oberfläche Y1 des Stoppers 111, die sich gegenseitig in einer axialen Richtung des Presspassungslochs 100 gegenüberliegen, ein Presspassungsraum S1 gebildet. Eine Volumenquote dieses Presspassungsraums S1, die durch Dividieren eines Volumens des Presspassungsraums S1 zum Zeitpunkt des Beginns des Presspassens des Stoppers 111 in das Presspassungsloch 100 durch das Volumen des Presspassungsraums S1 nach dem Presspassen des Stoppers 111 in das Presspassungsloch 100 erhalten wird, ist im wesentlichen groß.
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Wenn diese Volumenquote groß ist, kann der Stopper 111 durch einen Druck der komprimierten Luft in dem Presspassungsraum S1 gewaltsam aus dem Presspassungsloch 100 entfernt werden.
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Um die gewaltsame Entfernung der Stoppers 111 zu begrenzen, kann an einem Abschnitt des Stopper 111 (genauer genommen, dem Segment mit großem Durchmesser 111a) ein Ausgleichsloch A ausgebildet sein, wie in den 7A bis 8 gezeigt ist. Das Ausgleichsloch A lässt die Luft, die in dem Presspassungsraum S zum Zeitpunkt des Presspassens des Stoppers 111 in das Presspassungsloch 100 komprimiert wird, zur Außenseite des Presspassungsraums S1 entweichen.
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Allerdings können Schnittgrate (Abrieb) B die zur Zeit des Presspassens des Stoppers 111 in das Presspassungsloch 100 gebildet werden, möglicherweise in dem Ausgleichsloch A zurückbleiben. Die Schnittgrate B können möglicherweise aus dem Ausgleichsloch A ausgestoßen werden und können möglicherweise von einem beweglichen Abschnitt (z. B. Gleitabschnitt) des Solenoid-Stellglieds aufgefangen werden und während der Einsatzdauer des Solenoid-Stellglieds (der Nutzungsdauer des Solenoid-Stellglieds) einen Funktionsverlust verursachen.
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Ferner ist das Ausgleichsloch A an einer Position ausgebildet, die in Bezug zu dem Schaftsegment 111b exzentrisch liegt, d. h. die zu dem Schaftsegment 111b radial versetzt ist. Dadurch ist ein innerer Durchmesser des Ausgleichslochs A sehr klein. Dadurch können die Verarbeitungskosten des Ausgleichslochs A nachteilig hoch sein.
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KURZFASSUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben genannten Nachteile gemacht. Es ist demnach eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Solenoid-Stellglied zu schaffen, das Schnittgrate abgedichtet halten kann, um selbst nach einer Erzeugung der Schnittgrate zum Zeitpunkt des Presspassens eines Stoppers in ein Presspassungsloch, das in einem Statorkern ausgebildet ist, einen Funktionsverlust zu begrenzen, während eine Wahrscheinlichkeit einer gewaltsamen Entfernung des Stoppers aus dem Presspassungsloch minimiert wird.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird ein Solenoid-Stellglied vorgeschlagen, das einen Statorkern, ein bewegliches Element und einen Stopper umfasst. Der Statorkern weist ein Presspassungsloch auf, das in dem Statorkern ausgenommen ist. Das Presspassungsloch wird an einem axialen Ende des Presspassungslochs, das einem Öffnungsende des Presspassungslochs gegenüberliegt, durch einen Loch-Wandendabschnitt des Statorkerns abgeschlossen. Das bewegliche Element kann sich in Bezug zu dem Statorkern axial hin und her bewegen. Der Stopper sitzt durch das Öffnungsende des Presspassungslochs mit einer Presspassung in dem Presspassungsloch. Der Stopper begrenzt an einer axialen Seite des Stoppers, die dem Loch-Wandendabschnitt des Statorkerns axial gegenüberliegt, eine Bewegung des beweglichen Elements. Ein Presspassungsraum ist zwischen dem Loch-Wandendabschnitt des Statorkerns und einem abschließenden Wandendabschnitt des Stoppers ausgebildet, welche sich gegenseitig in dem Presspassungsloch axial gegenüberliegen und den Presspassungsraum zu einer Außenseite des Presspassungsraums abdichten. In dem Loch-Wandendabschnitt des Statorkerns und/oder in dem abschließenden Wandendabschnitt des Stoppers, die sich gegenseitig axial gegenüberliegen, ist zumindest eine Ausnehmung ausgebildet, um ein Volumen des Presspassungsraums, der zwischen dem Loch-Wandendabschnitt des Statorkerns und dem abschließenden Wandendabschnitt des Stoppers ausgebildet ist, zu erhöhen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die nachstehend beschriebenen Zeichnungen dienen lediglich zur Darstellung und sind nicht dazu gedacht, den Umfang der vorliegenden Offenbarung in irgendeiner Weise zu beschränken.
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1 ist ein schematisches Diagramm eines Sammelleitungs-(bzw. Commonrail)-Systems, das einen Querschnitt eines Drucksteuerventils (PCV) gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
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2A ist eine axiale Endansicht eines Stoppers der ersten Ausführungsform;
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2B ist eine Längsschnittansicht des Stoppers aus 2A;
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3 ist eine schematische, darstellende Ansicht, die einen Vorgang des Presspassens des Stoppers in ein Presspassungsloch eines Statorkerns gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
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4A bis 4D sind Längsschnittansichten, die Variationen einer Ausnehmung am Stopper gemäß der ersten Ausführungsform zeigen;
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5A ist ein Diagramm, das ein Verhältnis zwischen einer Volumenquote und einem Stopper-Entfernungs-Sicherheitsfaktors zeigt;
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5B ist ein schematisches Diagramm, das ein Volumen eines Presspassungsraums zum Zeitpunkt des Beginns des Presspassens des Stoppers in das Presspassungsloch gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
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5C ist ein schematisches Diagramm, welches das Volumen des Presspassungsraums nach dem Presspassen des Stoppers in den Presspassungsraum gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
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6 ist eine Längsschnittansicht, die eine Ausnehmung, die in einem Loch-Wandendabschnitt des Statorkerns ausgebildet ist, der eine Bodenendoberfläche des Presspassungslochs bildet, gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
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7A ist eine axiale Endansicht eines Stoppers gemäß einer verwandten Technik;
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7B ist eine Längsquerschnittansicht des Stoppers aus 7A; und
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8 ist eine schematische, darstellende Ansicht, die einen Vorgang des Presspassens des Stoppers aus den 7A und 7B in ein Presspassungsloch eines Statorkerns gemäß der verwandten Technik zeigt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Nachstehend werden verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen das Prinzip der vorliegenden Offenbarung an einem Solenoidventil einer Zufuhrpumpe umgesetzt ist. Die nachfolgenden Ausführungsformen sind lediglich Beispiele der vorliegenden Offenbarung, und die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die nachfolgenden Ausführungsformen beschränkt.
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(Erste Ausführungsform)
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Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird nachstehend mit Bezug auf die 1–5C beschrieben.
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Ein Sammelleitungssystem, das an einer Dieselmaschine (einer kompressionszündenden Verbrennungsmaschine) installiert ist, umfasst eine Mehrzahl von Injektoren (nicht dargestellt), eine Sammelleitung 1 und eine Zufuhrpumpe 2. Die Injektoren erhalten außer der Sammelleitung 1 einen Kraftstoff (z. B. Leichtöl, Alkoholkraftstoff), der auf einen hohen Druck komprimiert wird, und die Injektoren spritzen den erhaltenen Kraftstoff an der Maschine ein. Die Sammelleitung 1 speichert den unter Hochdruck stehenden Kraftstoff, der an den jeweiligen Injektoren zugeführt werden soll. Die Zufuhrpumpe 2 pumpt den unter Hochdruck stehenden Kraftstoff zu der Sammelleitung 1.
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Die Zufuhrpumpe 2 umfasst eine Einspeisepumpe (eine Niedrigdruckpumpe) 7, eine Hochdruckpumpe 3, ein Regelventil 14 und ein Drucksteuerventil (PCV) 4. Die Einspeisepumpe 7 saugt Kraftstoff an, der in einem Kraftstofftank 13 gespeichert ist. Die Hochdruckpumpe 3 komprimiert den Kraftstoff, der durch die Einspeisepumpe 7 aus dem Kraftstofftank 13 herausgepumpt ist, auf den hohen Druck und gibt den unter Hochdruck stehenden Kraftstoff zu der Sammelleitung 1 aus. Das Regelventil 14 hält einen konstanten Druck des Kraftstoffs aufrecht, der von der Einspeisepumpe 7 an der Hochdruckpumpe 3 zugeführt wird. Das PCV 4 regelt eine Menge des Kraftstoffs, der von der Einspeisepumpe 7 an der Hochdruckpumpe 3 zugeführt wird. Mit anderen Worten ist das PCV 4 ein Kraftstoffmessventil, das eine Menge des Kraftstoffs anpasst, der an der Hochdruckpumpe 3 zugeführt wird, die den unter Hochdruck stehenden Kraftstoff zu der Sammelleitung 1 pumpt, die den unter Hochdruck stehenden Kraftstoff speichert.
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Das PCV 4 umfasst ein Ventil 6 und ein Solenoid-Stellglied 5. Das Ventil 6 öffnet und schließt einen Kraftstoffkanal, der den Kraftstoff, dessen Druck durch das Regelventil 14 geregelt wird, zu der Hochdruckpumpe 3 führt. Das Solenoid-Stellglied 5 treibt das Ventil 6 an.
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Das PCV 4 ist insbesondere ein Solenoidventil eines normal geschlossenen Typs, das den Kraftstoffkanal mit dem Ventil 6 in der Zeit schließt, in der die Zufuhr der elektrischen Leistung zu dem Solenoid-Stellglied 5 gestoppt ist.
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Nachstehend wird die obere Seite in 1 als eine obere Seite (eine Oberseite) des PCV 4 bezeichnet, und die untere Seite in 1 wird als eine untere Seite (eine Bodenseite) des PCV 4 bezeichnet. Die oben-nach-unten Richtung der vorliegenden Ausführungsform dient lediglich zur Darstellung und bezieht sich nicht auf die tatsächliche Anbringungsrichtung des PCV 4. D. h., die oben-nach-unten Richtung des PCV 4 der vorliegenden Ausführungsform ist nicht auf irgendeine bestimmte Richtung beschränkt.
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Das Ventil 6 umfasst ein Ventilgehäuse 15 und ein Ventilelement 16. Das Ventilgehäuse 15 ist als becherförmiger Körper mit einer Umfangswand und einer Bodenwand ausgestaltet. Das Ventilelement 16 ist in dem Ventilgehäuse 15 auf eine axial bewegliche Weise abgestützt, um die Bewegung (hin und her) des Ventilelement 16 in der oben-nach-unten Richtung, d. h. der axialen Richtung, zu ermöglichen.
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Das Ventilelement 16 ist durch eine Rückholfeder 17, die in dem Solenoid-Stellglied 5 platziert ist, nach unten beaufschlagt. Ein konischer Abschnitt des Ventilelements 16, der in einem unteren Ende des Ventilelements 16 positioniert ist, kann gegen einen Ventilsitz aufsetzen, der in dem Ventilgehäuse 15 (genauer genommen, an der Bodenwand des Ventilgehäuses 15) ausgebildet ist.
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Ein Kraftstoffeinlass 18 und ein Kraftstoffauslass 19 sind in dem Ventilgehäuse 15 ausgebildet.
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Der Kraftstoffeinlass 18 ist ein Kraftstoffkanalloch, das mit einem strömungsaufwärts gelegenen Seitenteil (einem Seitenteil der Einspeisepumpe 7) des Kraftstoffkanals verbunden ist. Der Kraftstoffeinlass 18 ist in einer Mitte des Ventilsitzes des Ventilgehäuses 15 ausgebildet. Wenn das Ventilelement 16 gegen den Ventilsitz des Ventilgehäuses 15 aufsetzt, ist der Kraftstoffeinlass 18 geschlossen.
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Der Kraftstoffauslass 19 ist ein Kraftstoffkanalloch, das mit dem Kraftstoffeinlass 18 in Verbindung steht, wenn das Ventilelement 16 von dem Ventilsitz des Ventilgehäuses 15 angehoben ist. Der Kraftstoffauslass 19 ist mit einem strömungsabwärts gelegenen Seitenteil (einem Seitenteil der Hochdruckpumpe 3) des Kraftstoffkanals verbunden.
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Das Solenoid-Stellglied 5 umfasst eine Spule 20, einen Anker (Tauchkolben) 8, einen Statorkern 9, ein Solenoidgehäuse 21, einen Stopper 11 und eine Rückholfeder 17. Die Spule 20 erzeugt eine Magnetkraft, wenn der Spule 20 elektrische Leistung zugeführt wird, d. h. wenn sie erregt wird. Der Anker 8 ist in einer beweglichen Weise (hin und her Bewegung) abgestützt, um sich in der oben-nach-unten Richtung (der axialen Richtung) zu bewegen. D. h., der Anker 8 kann sich in der axialen Richtung in Bezug zu dem Statorkern 9 hin und her bewegen (d. h., er ist zum Hin- und Herbewegen angepasst). Der Statorkern 9 zieht durch die Magnetkraft, die in der Spule 20 erzeugt wird, den Anker 8 zur Oberseite magnetisch an. Das Solenoidgehäuse 21 dient als Joch, das die Spule 20 abdeckt. Das Solenoidgehäuse 21 dient ebenso dazu, einen Magnetfluss, der auf eine Erregung der Spule 20 hin erzeugt wird, in Bezug zu einer äußeren Umfangsoberfläche des Ankers 8 zu leiten, um einen Magnetkreis zu bilden. Der Stopper 11 begrenzt den maximalen Betrag des Hubs eines beweglichen Elements (der Anker 8 und ein Element, wie beispielsweise ein Schaft 16a, die sich einheitlich bewegen). Die Rückholfeder 17 beaufschlagt den Anker 8 zur unteren Seite hin.
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Ähnlich wie der Statorkern 9 und das Solenoidgehäuse 21 besteht der Anker 8 aus einem magnetischen Metall (z. B. einem ferromagnetischen Metall wie Eisen). Der Anker 8 ist im Allgemeinen als zylindrischer Körper ausgebildet, der in der oben-nach-unten Richtung gleiten kann.
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Der Schaft 16a, der sich von dem Ventilelement 16 nach oben erstreckt, ist koaxial zu dem Anker 8 befestigt, sodass der Anker 8 und das Ventilelement 16 einheitlich bewegbar sind, d. h. einheitlich in der oben-nach-unten Richtung hin und her bewegbar sind.
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Wie obenstehend beschrieben ist, besteht der Statorkern 9 aus einem magnetischen Material (z. B. einem ferromagnetischen Material wie Eisen). Der Statorkern 9 umfasst einen magnetisch anziehenden Kern 9a und eine Abdeckung 9b, die einteilig ausgebildet sind. Der magnetisch anziehende Kern 9a ist im Allgemeinen als zylindrischer Körper ausgestaltet. Der magnetisch anziehende Kern 9a weist ein axiales Ende 9a2 auf, das der Abdeckung 9b axial gegenüberliegt. Das axiale Ende 9a2 des magnetisch anziehenden Kerns 9a liegt einer oberen Oberfläche des Ankers 8 axial gegenüber. Die Abdeckung 9b schließt eine obere Endöffnung eines Solenoidgehäuses 21, das als becherförmiger Körper ausgestaltet ist, sodass die Abdeckung 9b mit dem Solenoidgehäuse 21 magnetisch verbunden ist.
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Wie am besten in 3 zu sehen ist, weist der magnetisch anziehende Kern 9a des Statorkerns 9 ein Presspassungsloch 10 auf, das in dem axialen Ende 9a2 des magnetisch anziehenden Kerns 9a axial nach oben ausgenommen ist. Das Presspassungsloch 10 ist an einem axialen Ende (einem oberen axialen Ende in 3) durch ein Loch-Wandendabschnitt 9a1 des magnetisch anziehenden Kerns 9a, d. h. einem Bodenende 10a des Presspassungslochs 10, abgeschlossen. Das Bodenende 10a des Presspassungslochs 10 liegt axial gegenüber von einem Öffnungsende (einem unteren axialen Ende in 3) 10b des Presspassungslochs 10, das in dem axialen Ende 9a2 des magnetisch anziehenden Kerns 9a positioniert ist. Der Loch-Wandendabschnitt 9a1 des magnetisch anziehenden Kerns 9a bildet eine Bodenendoberfläche X des Presspassungslochs 10. Der Stopper 11 sitzt mit einer Presspassung in dem Presspassungsloch 10, um mit einer abschließenden Oberfläche Y, die an einem abschließenden Wandendabschnitt 11a1 eines Segments mit großem Durchmesser 11a des Stoppers 11 gebildet wird, einen Presspassungsraum S abzudichten. Bei der vorliegenden Ausführungsform dient die Bodenendoberfläche X des Presspassungslochs 10 als ein ebener Oberflächenteilabschnitt des Loch-Wandendabschnitts 9a1 und sie erstreckt sich in einer Richtung, die im Allgemeinen senkrecht zu einer Achse des Presspassungslochs 10 verläuft. Ferner dient die abschließende Oberfläche Y des Stoppers 11 (genauer genommen, ein ebener Teilabschnitt der abschließenden Oberfläche Y, der sich von der Ausnehmung 12 unterscheidet) als ein ebener Oberflächenteilabschnitt des abschließenden Wandendabschnitts 11a1 und sie erstreckt sich in einer Richtung, die im Allgemeinen senkrecht zu der Achse des Presspassungslochs 10 verläuft. Wie des Weiteren obenstehend diskutiert ist, begrenzt der Stopper 11 eine maximale Hubposition des beweglichen Elements (des Ankers 8 und des Elements wie dem Schaft 16a, die einheitlich bewegbar sind). Das heißt, der Stopper 11 begrenzt an der unteren axialen Seite des Stoppers 11, die dem Loch-Wandendabschnitt 9a1 des Statorkerns axial gegenüberliegt, eine Bewegung des beweglichen Elements.
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Das Presspassungsloch 10 kann als Blindloch festgelegt sein, das sich von dem axialen Ende 9a2 des magnetisch anziehenden Kerns 9a entlang einer Mittelachse des magnetisch anziehenden Kerns 9a nach oben erstreckt. Ein innerer Durchmesser eines Bodenbereichs (ebenso vereinfacht als ein Endbereich bezeichnet) 10c des Presspassungslochs 10, der sich über einen bestimmten Abstand von dem Bodenende 10a zu dem Öffnungsende 10b axial erstreckt, fällt kleiner aus als ein innerer Durchmesser von dem Rest des Presspassungslochs 10, damit eine Presspassungstoleranz zum Presspassen des Stoppers 11 in das Presspassungsloch 10 (genauer genommen, in den Bodenendbereich 10c) bereitgestellt ist. Ferner ist der innere Durchmesser des Bodenendbereichs 10c des Presspassungslochs 10 entlang einer gesamten axialen Erstreckung des Bodenendbereichs 10c im Allgemeinen konstant. Um ein leichtgängiges Presspassen des Stoppers 11 (genauer genommen, des Segments mit großem Durchmesser 11a) in den Bodenendbereich und 10c zu ermöglichen, fällt ein innerer Durchmesser eines öffnungsseitigen Bereichs 10e, der zu dem Öffnungsende 10b in dem Presspassungsloch 10 benachbart ist, größer als der innere Durchmesser des Bodenendbereichs 10c aus. Zwischen dem öffnungsseitigen Bereich 10e und dem Bodenendbereich 10c ist in dem Presspassungsloch 10 ebenso ein kegelförmiger Bereich 10d axial positioniert. Der kegelförmige Bereich 10b weist einen fortlaufend abnehmenden inneren Durchmesser auf, der von dem öffnungsseitigen Bereich 10e zu dem Bodenendbereich 10c zu der Bodenendoberfläche hin fortlaufend abnimmt.
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Der innere Durchmesser des Bodenendbereichs 10c des Presspassungslochs 10 fällt geringfügig kleiner als ein äußerer Durchmesser des Stoppers 11 aus (genauer genommen, als ein äußerer Durchmesser des Segments mit großem Durchmesser 11a des Stoppers 11). Der innere Durchmesser des öffnungsseitigen Bereichs 10e fällt geringfügig größer als der äußere Durchmesser des Stoppers 11 aus (genauer genommen, als der äußere Durchmesser des Segments mit großem Durchmesser 11a).
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Der Stopper 11 weist das Segment mit großem Durchmesser 11a und ein Schaftsegment 11b auf. Das Segment mit großem Durchmesser 11a ist im Allgemeinen als kreisrunder Scheibenkörper ausgebildet, der mit einer Presspassung in dem Presspassungsloch 10 sitzt (genauer genommen, in dem Bodenendbereich 10c). Das Schaftsegment 11b erstreckt sich entlang einer Mittelachse des Segments mit großem Durchmesser 11a von dem Segment mit großem Durchmesser 11a nach unten. Das Schaftsegment 11b kann gegen eine obere Endoberfläche des beweglichen Elements (des Schafts 16a oder des Ankers 8) anstoßen.
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Das Schaftsegment 11b dient als ein Hubbegrenzungsmittel zum Begrenzen der maximalen Hubposition des beweglichen Elements (z. B. des Ankers 8). Das Schaftsegment 11b dient ebenso als Abstützungsmittel zum Abstützen der Rückholfeder 17.
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Insbesondere mit Bezug auf 1 ist die Rückholfeder 17 der vorliegenden Ausführungsform eine Druckspiralfeder, die den Anker 8 in einer Richtung von dem Stopper 11 und dem Statorkern 9 hinweg beaufschlagt (in einer Richtung zu der unteren Seite hin). Die Rückholfeder 17 ist in einen äußeren Umfangsteil des Schaftsegments 11b eingepasst, sodass der äußere Umfangsteil des Schaftsegments 11b einen inneren Umfangsteil der Rückholfeder 17 abstützt und dabei ein Kippen der Rückholfeder 17 in Bezug zu der Mittelachse des Stoppers 17 begrenzt. Ein Ende der Rückholfeder 17 wird durch eine Endoberfläche des Segments mit großem Durchmesser 11a gehalten, die dem Loch-Wandendabschnitts 9a1 axial gegenüberliegt, und das andere Ende der Rückholfeder 17 wird durch das bewegliche Element (genauer genommen, den Anker 8) gehalten, um das bewegliche Element von dem Statorkern 9 hinweg zu beaufschlagen. Die Rückholfeder 17 kann durch den Stopper 11 in der Weise abgestützt sein, dass sie einen Kontakt der Rückholfeder 17 zu einer inneren Umfangswand des Presspassungslochs 10 begrenzt. Anderenfalls kann die Rückholfeder 17 durch den Stopper 11 in einer Weise abgestützt sein, die zu einem Kontakt der Rückholfeder 17 mit der inneren Umfangswand des Presspassungslochs 10 führt, falls dies erwünscht ist. In den Zeichnungen ist die Rückholfeder 17 zur Vereinfachung lediglich in 1 angezeigt und nicht in dem Rest der Zeichnungen angezeigt.
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Wie obenstehend mit Bezug auf 3 diskutiert ist, ist der Presspassungsraum S zwischen dem Loch-Wandendabschnitt 9a1 des Statorkerns 9 (der Bodenendoberfläche X des Presspassungslochs 10) und dem abschließenden Wandendabschnitt 11a1 des Stoppers 11 (der abschließenden Oberfläche Y des Stoppers 11) ausgebildet, die sich gegenseitig in dem Presspassungsloch 10 axial gegenüberliegen und den Presspassungsraum S zu einer Außenseite des Presspassungsraums S abdichten.
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Der Stopper 11 begrenzt die maximale Hubposition des beweglichen Elements, wie obenstehend beschrieben ist. Um ein Erzeugen eines Betriebsfehlers zu vermeiden, der durch einen Positionierungsfehler des beweglichen Elements verursacht wird, wird der Stopper 11 daher in das Presspassungsloch 10 durch Pressen eingepasst bis der Stopper 11 mit dem Loch-Wandendabschnitt 9a1 des Statorkerns 9 in Kontakt steht (mit der Bodenendoberfläche X), das heißt mit einer oberen Endoberfläche des Presspassungslochs 10 in 1.
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Hierbei ist eine Volumenquote des Presspassungsraums S als eine Quote festgelegt, die durch Dividieren des Volumens des Presspassungsraums S zu einem Zeitpunkt des Beginns des Presspassens des Stoppers 11 in das Presspassungsloch 10 durch das Volumen des Presspassungsraums S nach dem Presspassen des Stoppers 11 in das Presspassungsloch 10 erhalten wird. Wenn die Volumenquote des Presspassungsraums S groß ist, kann der Stopper 11 durch einen Druck der komprimierten Luft, die in dem Presspassungsraum S vorhanden ist und durch das Presspassen des Stoppers 11 in das Presspassungsloch 10 komprimiert ist, gewaltsam aus dem Presspassungsloch 10 entfernt werden.
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Um den oben genannten Nachteil des gewaltsamen Entfernens des Stoppers 11 aus dem Presspassungsloch 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zu vermeiden, ist wenigstens in dem Loch-Wandendabschnitt 9a1 des Statorkerns 9 (der Bodenendoberfläche X) oder dem abschließenden Wandendabschnitt 11a1 (der abschließenden Oberfläche Y) des Stoppers 11 eine Ausnehmung 12 ausgebildet, um das Volumen des Presspassungsraums S, der zwischen dem Loch-Wandendabschnitt 9a1 (der Bodenendoberfläche X) und dem abschließenden Wandendabschnitt 11a1 (der abschließenden Oberfläche Y) des Stoppers 11 axial festgehalten ist, zu erhöhen.
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Wie in den 2A und 2B gezeigt ist, ist in einem bestimmten Beispiel die Ausnehmung 12 der ersten Ausführungsform als Ausnehmung ausgebildet, die in der oberen Endoberfläche des Stoppers 11 axial ausgenommen ist, d. h. in der abschließende Oberfläche Y des Segments mit großem Durchmesser 11a, beispielsweise durch einen Schneidevorgang unter Verwendung eines Bohrwerkzeugs.
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Dieser Aufbau der Ausnehmung 12 ist nicht auf einen bestimmten begrenzt und kann beliebige angemessene, mögliche Aufbauten haben, beispielsweise einen ausgewählten der verschiedenen Aufbauten, die in den 4A bis 4D gezeigt sind.
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Insbesondere zeigt 4A die Ausnehmung 12, die als zylindrisches Loch ausgebildet ist (mit einem rechteckigen länglichen Querschnitt entlang der Achse des Stoppers 11). 4B zeigt die Ausnehmung 12, die durch eine Kombination eines zylindrischen Lochs, das sich in der oben-nach-unten Richtung erstreckt, und einem halbsphärischen Boden ausgebildet ist. 4C zeigt die Ausnehmung 12, die mit einem konischen Bodenabschnitt ausgebildet ist (mit einem dreieckigen länglichen Querschnitt entlang der Achse des Stoppers 11). 4D zeigt die Ausnehmung 12, die mit einem halbsphärischen Boden ausgebildet ist (mit einem bogenförmigen länglichen Querschnitt entlang der Achse des Stoppers 11).
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Ferner ist der Vorgang zum Ausbilden der Ausnehmung 12 nicht auf den Schneidevorgang beschränkt und es kann ein beliebiger anderer Vorgang oder eine Technik eingesetzt werden, um die Ausnehmung 12 auszubilden.
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Ein Beispiel für einen solchen Vorgang zum Ausbilden der Ausnehmung 12 kann eine Technik zum plastischen Verformen umfassen (z. B. einen Schmiedevorgang).
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Die Ausnehmung 12 ist bereitgestellt, um nach dem Presspassen des Stoppers 11 in das Presspassungsloch 10 einen relativ niedrigen Druck der komprimierten Luft in dem Presspassungsraum S aufrecht zu erhalten, oder ein übermäßiges Zunehmen des Drucks der komprimierten Luft in dem Presspassungsraum S nach dem Presspassen des Stoppers 11 in das Presspassungsloch 10 zu begrenzen. Daher begrenzt die Ausnehmung 12 das gewaltsame Entfernen des Stoppers 11 aus dem Presspassungsloch 10, was durch den Druck der komprimierten Luft verursacht wird, die durch das Presspassen des Stoppers 11 in das Presspassungsloch 10 komprimiert ist.
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Demzufolge wird das Volumen des Presspassungslochs 10 auf ein entsprechendes Volumen eingestellt, welches das gewaltsame Entfernen des Stoppers 11 aus dem Presspassungsloch 10 begrenzt, was durch den Druck der komprimierten Luft des Presspassungsraums S verursacht wird, die durch das Presspassen des Stoppers 11 in das Presspassungsloch 10 komprimiert ist.
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5A zeigt ein Verhältnis zwischen „der Volumenquote” der komprimierten Luft in dem Presspassungsraum S, die durch das Presspassen des Stoppers 11 komprimiert ist, und „einem Stopper-Entfernungs-Sicherheitsfaktor” des Stoppers 11.
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5B ist ein schematisches Diagramm, welches das Volumen α des Presspassungsraums S unmittelbar vor dem Presspassen des Stoppers 11 in das Presspassungsloch 10 (genauer genommen, in den Bodenendbereich 10c des Presspassungslochs 10) zeigt, d. h., das Volumen α des Presspassungsraums S zum Zeitpunkt des Beginns des Presspassens des Stoppers 11 in das Presspassungsloch 10. 5C ist ein schematisches Diagramm, welches das Volumen β des Presspassungsraums S nach dem Presspassen des Stoppers 11 in das Presspassungsloch 10 (d. h. nach Abschluss des Presspassens des Stoppers 11 in das Presspassungsloch 10) zeigt. Mit Bezug auf die 5B und 5C wird die Volumenquote durch Dividieren des Volumens A des Presspassungsraums S zum Zeitpunkt des Beginns des Presspassens des Stoppers 11 in das Presspassungsloch 10 durch das Volumen β des Presspassungsraums S nach dem Presspassen des Stoppers 11 in das Presspassungsloch 10 erhalten. Der Entfernungs-Sicherheitsfaktor wird durch Dividieren einer Trennkraft (Steckbelastung) F2 durch eine Kraft F1, die durch den Innendruck in der Ausnehmung 12 erzeugt wird, erhalten (d. h. durch den Innendruck in dem Presspassungsraum S, der durch die Ausnehmung 12 in 5C gebildet wird).
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Hierbei ist zu beachten, dass das Volumen α des Presspassungsraums S zum Zeitpunkt des Beginns des Presspassens des Stoppers 11 in das Presspassungsloch 10 (genauer genommen, in den Bodenendbereich 10c des Presspassungslochs 10) im Allgemeinen gleich groß wie eine Summe eines Volumens der Ausnehmung 12 und eines Volumens eines imaginären zylindrischen Raums C ist (siehe beispielsweise 3), der in dem Bodenendbereich 10c festgelegt ist. Der imaginäre zylindrische Raum C ist festgelegt, d. h., er wird durch eine imaginäre Ebene des ebenen Oberflächenteilabschnitts (der Bodenendoberfläche X) des Loch-Wandendabschnitts 9a1, eine zylindrische inneren Umfangswandoberfläche des Bodenendbereichs 10c und eine imaginäre Ebene P an einem öffnungsseitigen Ende 10c1 des Bodenendbereichs 10c gebildet. Das öffnungsseitige Ende 10c1 des Bodenendbereichs 10c ist an einer axialen Seite angeordnet, an der das öffnungsseitige Ende 10b des Presspassungslochs 10 angeordnet ist. Die imaginäre Ebene P an dem öffnungsseitigen Ende 10c1 des Bodenendbereich 10c erstreckt sich durch das öffnungsseitige Ende 10c1 des Bodenendbereichs 10c in einer Richtung, die im Allgemeinen senkrecht zu der Achse des Presspassungslochs 10 verläuft. Ferner ist das Volumen der Ausnehmung 12 ein Volumen eines Raums, der durch eine innere Oberfläche der Ausnehmung 12 und eine imaginäre Ebene der abschließenden Oberfläche Y festgelegt ist.
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Mit Bezug auf 5C ist die Trennkraft (Steckbelastung) F2 eine Kraft oder eine Last, die durch die Presspassungsbelastung des Stoppers 11 bestimmt wird. Die Kraft F1, die durch den Innendruck erzeugt wird, der sich in der Ausnehmung 12, d. h. in dem Presspassungsraum S, entwickelt, wird durch Multiplizieren „eines Innendrucks P1 der Ausnehmung 12 nach dem Presspassen des Stoppers 11 in das Presspassungsloch 10” durch „eine Querschnittsfläche A1 der Ausnehmung 12” erhalten.
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Wie in 5A gezeigt ist, kann ein Entfernungs-Sicherheitsfaktor von 1 oder größer gewährleistet werden, wenn die Volumenquote gleich bleibt oder kleiner als 20 ist. Daher wird das Volumen der Ausnehmung 12 derart eingestellt, dass die Bedingung erfüllt wird, dass die Volumenquote zwischen „dem Volumen α des Presspassungsraums S zum Zeitpunkt des Beginns des Presspassens des Stoppers 11 in das Presspassungsloch 10” und „dem Volumen β des Presspassungsraums S nach dem Presspassen des Stoppers 11 in das Presspassungsloch 10” gleich groß oder kleiner als 20 ist.
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Insbesondere bei dieser Ausführungsform wird das Volumen der Ausnehmung 12 bestimmt, d. h. es wird eingestellt, um zu gewährleisten, dass der Entfernungs-Sicherheitsfaktor gleich oder größer als 3 ist, vorzugsweise so, dass der Entfernungs-Sicherheitsfaktor gleich oder größer als 5 ist.
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Nachstehend werden die Vorteile der ersten Ausführungsform beschrieben.
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Bei dem PCV 4 der vorliegenden Ausführungsform ist die Ausnehmung 12, die das Volumen des Presspassungsraums S erhöht, in dem abschließenden Wandendabschnitt 11a1 (in der abschließenden Oberfläche Y) des Stoppers 11 ausgebildet.
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Mit dieser Ausnehmung 12 kann das Volumen des Presspassungsraums S nach dem Presspassen des Stoppers 11 in das Presspassungsloch 10 erhöht werden, sodass die Volumenquote verringert werden kann. Selbst wenn der Presspassungsraum S als geschlossener Raum (abgedichteter Raum) gebildet wird, kann die Komprimierung der Luft in dem Presspassungsraum S begrenzt werden. Dadurch ist es möglich, das gewaltsame Entfernen des Stoppers 11 aus dem Presspassungsloch 10, was durch den Druck der komprimierten Luft verursacht werden würde, zu vermeiden oder zu minimieren.
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Da der Presspassungsraum S als geschlossener Raum vorgesehen ist, können selbst dann, wenn Schnittgrate (Abrieb) B zum Zeitpunkt des Presspassens des Stoppers 11 in das Presspassungsloch 10 erzeugt werden, die Schnittgrate B in dem Presspassungsraum S, der als abgedichteter Raum ausgebildet ist, dicht gehalten werden. D. h. es ist möglich, die Wahrscheinlichkeit, dass Schnittgrate B von (dem) beweglichen Abschnitt(en) des PCV 4 aufgefangen werden, zu beseitigen. Daher ist es möglich, das Risiko der Erzeugung eines Funktionsverlusts des PCV 4, der durch die Schnittgrate B verursacht wird, zu vermeiden. Demzufolge kann die Zuverlässigkeit des PCV 4 verbessert werden und dadurch wird die Zuverlässigkeit der Zufuhrpumpe 2 verbessert.
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Ferner ist die Ausnehmung 12 dazu vorgesehen, das Volumen des Presspassungsraums S zu erhöhen. Daher muss der Durchmesser A1 der Ausnehmung 12 größer als ein Durchmesser des Ausgleichslochs A in der verwandten Technik eingestellt sein (siehe 7A bis 9). Dabei kann die Ausnehmung 12 im Vergleich zum Ausgleichsloch A1 der verwandten Technik einfach ausgebildet werden. Somit können die Verarbeitungskosten im Vergleich zur verwandten Technik zum Ausbilden des Ausgleichslochs A verringert werden.
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D. h., die Zuverlässigkeit des PCV 4 kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform verbessert werden, und die Kosten des PCV 4 können begrenzt werden.
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(Zweite Ausführungsform)
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Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf 6 beschrieben. Bei der zweiten Ausführungsform werden die Bauteile, die mit denjenigen der ersten Ausführungsform ähnlich sind, durch dieselben Bezugszeichen angezeigt.
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Bei der ersten Ausführungsform ist die Ausnehmung 12 in dem abschließenden Wandendabschnitt 11a1 (in der abschließenden Oberfläche Y) des Stoppers 11 ausgebildet.
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Im Gegensatz hierzu ist bei der zweiten Ausführungsform die Ausnehmung 12 in dem Loch-Wandendabschnitt 9a1 des Statorkerns 9 (in der Bodenendoberfläche X des Presspassungsraums 10) ausgebildet.
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Selbst mit dem oben genannten Aufbau der zweiten Ausführungsform können die Vorteile ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform erlangt werden. Ferner dient bei der zweiten Ausführungsform die Bodenendoberfläche X des Presspassungsraums 10 (genauer genommen, ein ebener Teilabschnitt der Bodenendoberfläche X, der sich von der Ausnehmung 12 unterscheidet) als der ebene Oberflächenteilabschnitt des Loch-Wandendabschnitts 9a1 und sie erstreckt sich in der Richtung, die im Allgemeinen senkrecht zu der Achse des Presspassungsraums 10 verläuft, um zusammen mit der zylindrischen inneren Umfangswandoberfläche des Bodenendbereichs 10c und der imaginären Ebene P den imaginären zylindrischen Raum C zu bilden. Ferner ist das Volumen der Ausnehmung 12 ein Volumen eines Raums, der durch eine innere Oberfläche der Ausnehmung 12 und die imaginäre Ebene der Bodenendoberfläche X (genauer genommen, des ebenen Oberflächenteilabschnitts der Bodenendoberfläche X, die sich von der Ausnehmung 12 unterscheidet) festgelegt ist.
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Nachstehend werden Modifikationen der oben genannten Ausführungsformen beschrieben.
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Bei den oben genannten Ausführungsformen ist die Ausnehmung 12 in der abschließenden Wandendoberfläche 11a1 (der abschließenden Oberfläche Y) des Stoppers 11 oder dem Loch-Wandendabschnitt 9a1 des Statorkerns 9 (der Bodenendoberfläche X des Presspassungslochs 10) ausgebildet. Anderenfalls kann die Ausnehmung 12 sowohl in dem abschließenden Wandendabschnitt 11a1 (der abschließenden Oberfläche Y) des Stoppers 11 als auch in dem Loch-Wandendabschnitt 9a1 des Statorkerns 9 (der Bodenendoberfläche X des Presspassungslochs 10) ausgebildet sein. Wenn die Ausnehmung 12 sowohl in dem abschließenden Wandendabschnitt 11a1 (der abschließenden Oberfläche Y) des Stoppers 11 als auch in dem Loch-Wandendabschnitt 9a1 des Statorkerns 9 (der Bodenendoberfläche X des Presspassungslochs 10) ausgebildet ist, kann die Volumenquote einfach verringert werden, und dadurch wird der Entfernungs-Sicherheitsfaktor verbessert. Ferner ist die Anzahl der Ausnehmung(en) 12, die jeweils in dem abschließenden Wandendabschnitt 11a1 (der abschließenden Oberfläche Y) des Stoppers 11 und/oder dem Loch-Wandendabschnitt 9a1 des Statorkerns 9 (der Bodenendoberfläche X des Presspassungslochs 10) ausgebildet ist, nicht auf eine beschränkt und kann auf zwei oder mehr erhöht werden. Mit anderen Worten ist es lediglich erforderlich, wenigstens eine Ausnehmung 12 in dem abschließenden Wandendabschnitt 11a1 (der abschließenden Oberfläche Y) des Stoppers 11 und dem Loch-Wandendabschnitt 9a1 des Statorkerns 9 (der Bodenendoberfläche X des Presspassungslochs 10) bereitzustellen. Selbst in einem solchen Fall kann die Volumenquote, die durch Dividieren der Summe des Volumens des imaginären zylindrischen Raums C und des Volumens der wenigstens einen Ausnehmung 12 durch das Volumen der wenigsten einen Ausnehmung 12 erhalten wird, gleich oder kleiner als 20 sein, um die bei der ersten Ausführungsform diskutierten Vorteile zu erreichen.
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Bei den oben genannten Ausführungsformen wird das Prinzip der vorliegenden Erfindung auf das PCV 4 angewendet, das in der Zufuhrpumpe 2 des Sammelleitungssystems eingebaut ist. Anderenfalls kann das Prinzip der vorliegenden Erfindung an einem Solenoidventil angewendet werden, das in einer anderen Anwendung verwendet wird, die sich von dem PCV 4 unterscheidet.
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Bei den oben genannten Ausführungsformen wird das Prinzip der vorliegenden Erfindung auf das Solenoidventil (das PCV 4 der oben genannten Ausführungsformen) angewendet. Allerdings ist ein Gegenstand der Vorrichtung, der durch das Solenoid-Stellglied 5 angetrieben wird, nicht auf das Ventil 6 beschränkt. D. h., das Solenoid-Stellglied 5 der vorliegenden Offenbarung kann an einem Solenoid-Stellglied angewendet werden, das in einer anderen Anwendung verwendet wird, die sich von dem Solenoidventil unterscheidet.
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Weitere Vorteile und Modifikationen ergeben sich für den Fachmann. Die vorliegende Offenbarung ist daher im weiteren Sinne nicht auf die bestimmten Details, dargestellte Vorrichtungen und veranschaulichende Beispiele begrenzt, die gezeigt und beschrieben sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2007-211842 A [0002, 0003, 0003, 0003]
- US 2007/0181840 A1 [0002, 0003, 0003]
- US 2007-0181840 A1 [0003]
