DE102014224251A1

DE102014224251A1 - Solenoidstellglied

Info

Publication number: DE102014224251A1
Application number: DE102014224251.7A
Authority: DE
Inventors: c/o DENSO CORPORATION Amano Hitoshi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-11-28
Filing date: 2014-11-27
Publication date: 2015-05-28
Also published as: JP5888311B2; CN104675473A; CN104675473B; JP2015102078A

Abstract

Ein Adapter (551, 552) ist an einem Endabschnitt eines Permanentmagneten (521, 522) bereitgestellt, der an einer Seite angeordnet ist, an der ein Kolben (651, 652) platziert ist. Der Adapter (551) sammelt einen Magnetfluss des Permanentmagneten (521, 522) und leitet den gesammelten Magnetfluss zu dem Kolben (651, 652). Der Adapter (551, 552) hat einen Hauptkörperabschnitt (560), der in einer Form einer Scheibe konfiguriert ist, und einen Basisabschnitt (570), der gestuft ist, um von dem Hauptkörperabschnitt (560) zu dem Kolben (651, 652) vorzuspringen und liegt dem Kolben (651, 652) mit einem Abstand gegenüber, der eine wirkungsvolle Übertragung von Magnetismus zwischen dem Basisabschnitt (570) und dem Kolben (651, 652) ermöglicht. Der Basisabschnitt (570) ist mit Bezug auf eine rechtwinklige Linie (y) symmetrisch, die zu einer Bezugslinie (x) rechtwinklig liegt. Die Bezugslinie (x) ist eine gerade Linie, die zwischen einer Mittelachse (M) des Hauptkörperabschnitts (560) und einer Mittelachse (Q) des Basisabschnitts (570) verbindet.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Solenoidstellglied für eine Ventilhubanpassungsvorrichtung einer Brennkraftmaschine.
In einer Ventilhubanpassungsvorrichtung einer bekannten Art, die das Ausmaß eines Hubs von einem aus einem Einlassventil und einem Auslassventil (eines Einlassventils oder eines Auslassventils) einer Brennkraftmaschine anpasst, ist eine Position eines zusammen mit einer Nockenwelle drehbaren und in einer axialen Richtung relativ zu der Nockenwelle beweglichen Gleitelements veränderbar. Darüber hinaus betätigt ein derartiges Solenoidstellglied ausgehend von einer Bewegungsrichtung des Gleitelements ausgewählt einen von zwei Begrenzungsstiften, um einen distalen Endabschnitt dieses Begrenzungsstifts mit einer in dem Gleitelement ausgebildeten Eingriffsnut in Eingriff zu bringen.
Zum Beispiel sind in einem in der Druckschrift JP 2013-239538 A (entsprechend der Druckschrift DE 10 2013 206 311 A1 ) behandelten Solenoidstellglied zwei Permanentmagnete, von denen jeder an einem entsprechenden von zwei Kolben bereitgestellt ist, um den entsprechenden Kolben magnetisch anzuziehen, in einer derartigen Weise an einem stationären Abschnitt befestigt, dass eine Richtung von einem Südpol zu einem Nordpol in einem der Permanentmagneten entgegengesetzt zu einer Richtung von einem Südpol zu einem Nordpol in dem Anderen der Permanentmagneten liegt. Durch das Ändern einer Strömungsrichtung des elektrischen Stroms in der Spule wird ein Magnetfluss erzeugt, der in eine Richtung fließt, die einer Strömungsrichtung eines Magnetflusses von einem der Permanentmagneten entgegengesetzt liegt, um die magnetische Anziehungskraft des einen der Permanentmagneten zu reduzieren, so dass der entsprechende der zwei Begrenzungsstifte, der dem einen der Permanentmagneten entspricht, durch eine drängende Kraft einer entsprechenden Feder in eine Richtung nach vorne bewegt wird.
In dem Solenoidstellglied der Druckschrift JP 2013-239538 A (entsprechend der Druckschrift DE 10 2013 206 311 A1 ), ist ein Oberflächenbereich einer Endoberfläche von jedem dem entsprechenden Kolben gegenüberliegenden Permanentmagneten groß, und ein Adapter (der als ein Magnetflussverbindungselement dient) ist an einem Endabschnitt des Permanentmagneten bereitgestellt, der an einer Seite angeordnet ist, an der der Kolben platziert ist. Eine Mittelachse des Kolbens ist an einer radialen Seite einer Mittelachse des Permanentmagneten platziert, an der eine Mittelachse des Solenoidstellglieds angeordnet ist. Die Mittelachse des Permanentmagneten und der permanentmagnetseitigen Endoberfläche des Adapters ist von der Mittelachse des Kolbens versetzt. Ein Abstand zwischen den zwei Begrenzungsstiften ist durch die Spezifikationen der Ventilhubanpassungsvorrichtung definiert. Darüber hinaus muss jeder Permanentmagnet einen minimalen Oberflächenbereich aufweisen, der erforderlich ist, um eine erforderliche Magnetanziehungskraft zu erlangen, und ein erforderlicher Freiraum muss zwischen den zwei Permanentmagneten bereitgestellt werden. Deswegen muss in vielen Fällen die voranstehend beschriebene Konfiguration verwendet werden.
In einem tatsächlichen Erzeugnis ist jeder Kolben aufgrund des Vorhandenseins des Gleitfreiraums jedes Kolbens und der Ansammlung von Bauteilfreiräumen innerhalb eines vorbestimmten Bereichs relativ zu der Mittelachse der Endoberfläche des an der Kolbenseite angeordneten Adapters dezentriert.
In der folgenden Diskussion wird ein wirkungsvoll leitender Oberflächenbereich, in dem der Magnetismus wirkungsvoll zwischen dem Adapter und dem entsprechenden Kolben geleitet wird, als ein wirkungsvoller gegenüberliegender Oberflächenbereich bezeichnet. Zum Beispiel dient in einem Fall, in dem die kolbenseitige Endoberfläche des Adapters konfiguriert ist, mehrere Stufen aufzuweisen, und der Magnetismus nicht wirkungsvoll zwischen der ersten Stufe des Adapters und dem Kolben geleitet wird, während der Magnetismus wirkungsvoll zwischen der zweiten Stufe des Adapters und dem Kolben geleitet wird, ein gegenüberliegender Oberflächenbereich zwischen der zweiten Stufe des Adapters und dem Kolben als ein wirkungsvoller gegenüberliegender Oberflächenbereich.
In einem derartigen Fall kann abhängig von der Konfiguration der Stufe des Adapters, die zu dem wirkungsvollen gegenüberliegenden Oberflächenbereich beiträgt, aufgrund des Dezentrierens des Kolbens der wirkungsvolle gegenüberliegende Oberflächenbereich geändert werden, und eine Änderung der Magnetanziehungskraft verursachen. Deswegen wird es Variationen einer Totzeit geben, die ein Zeitraum von einem Zeitpunkt des Beginns des Beaufschlagens der Spule mit Energie zu einem Zeitpunkt des Beginns der Bewegung des Begrenzungsstifts ist. Dabei wird es Variationen in der Erwiderungsfähigkeit (ebenfalls als Erwiderungszeitraum bezeichnet) des Solenoidstellglieds geben. Die Erwiderungsfähigkeit (der Erwiderungszeitraum) des Solenoidstellglieds ist ein Zeitraum, der durch Subtrahieren eines vorbestimmten voraussichtlichen Steuerbetätigungszeitraums (d.h., eines Zeitraums der Ausführung eines voraussichtlichen Steuervorgangs für das Beaufschlagen der Spule im Voraus mit Energie, während der Totzeit) von einem Zeitraum, der von dem Zeitpunkt des Beginns des Beaufschlagens der Spule mit Energie zu einem Zeitraum reicht, zu dem der Begrenzungsstift einen vollen Hub erreicht, erhalten wird.
Die vorliegende Offenbarung wurde unter Berücksichtigung der voranstehend beschriebenen Nachteile vorgenommen. Somit ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Solenoidstellglied bereitzustellen, dass an einer Ventilhubanpassungsvorrichtung einer Brennkraftmaschine angewendet ist, und das in der Lage ist, die Variationen in der Erwiderungsfähigkeit des Solenoidstellglieds zu reduzieren, die durch das Dezentrieren eines Kolbens relativ zu einem Magnetflusssammelelement verursacht werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Solenoidstellglied für eine Ventilhubanpassungsvorrichtung bereitgestellt, die eine Hubgröße von einem Einlassventil oder einem Auslassventil einer Brennkraftmaschine anpasst. Das Solenoidstellglied hat einen Begrenzungsstift, einen Kolben, einen Permanentmagneten, ein Magnetflusssammelelement, eine Spule und eine Feder. Der Begrenzungsstift ist relativ zu einer Eingriffsnut nach vorwärts und rückwärts beweglich, die in einem Gleitelement ausgebildet ist, das zusammen mit einer Nockenwelle der Ventilhubanpassungsvorrichtung drehbar ist und in einer axialen Richtung relativ zu der Nockenwelle beweglich ist. Der Begrenzungsstift wird zu einer Zeit eines Eingreifens eines distalen Endabschnitts des Begrenzungsstifts mit der Eingriffsnut nach vorne in eine Richtung nach vorwärts bewegt, und der Begrenzungsstift wird durch ein Moment der Nockenwelle zu einer Zeit des Lösens des Eingriffs des distalen Endabschnitts des Begrenzungsstifts weg von der Eingriffsnut nach hinten in eine rückwärtige Richtung bewegt. Der Kolben ist aus einem weichen magnetischen Material hergestellt und weist einen Endabschnitt auf, mit dem der Begrenzungsstift sicher verbunden ist. Der Permanentmagnet zieht den Kolben magnetisch in die Richtung nach rückwärts an. Das Magnetflusssammelelement ist aus einem weichen magnetischen Material hergestellt und an einem Endabschnitt des Permanentmagneten bereitgestellt, der an einer Seite angeordnet ist, an der der Kolben platziert ist. Das Magnetflusssammelelement sammelt einen Magnetfluss des Permanentmagneten und leitet den gesammelten Magnetfluss zu dem Kolben. Die Spule erzeugt aufgrund des Beaufschlagens der Spule mit Energie einen Magnetfluss, der in einer entgegengesetzten Strömungsrichtung fließt, die einer Strömungsrichtung eines Magnetflusses entgegengesetzt liegt, der von dem Permanentmagneten erzeugt wird, um eine magnetische Anziehungskraft des Permanentmagneten zu reduzieren, die auf den Kolben ausgeübt wird, um den Kolben durch das Magnetflusssammelelement magnetisch anzuziehen. Die Feder drängt den Begrenzungsstift in die Richtung nach vorwärts, um den Begrenzungsstift durch eine drängende Kraft der Feder in einem Zustand in die Richtung nach vorwärts anzutreiben, in dem die Magnetanziehungskraft des Permanentmagneten, die auf den Kolben ausgeübt wird, durch das Beaufschlagen der Spule mit Energie reduziert ist. Das Magnetflusssammelelement hat einen Hauptkörperabschnitt, der in Form einer Scheibe konfiguriert ist, und einen Basisabschnitt, der gestuft ist, um von dem Hauptkörperabschnitt zu dem Kolben hin vorzuspringen, und der dem Kolben mit einem Abstand gegenüber gebracht werden kann, der eine wirkungsvolle Übertragung des Magnetismus zwischen dem Basisabschnitt und dem Kolben ermöglicht. Eine Mittelachse des Permanentmagneten und des Hauptkörperabschnitts ist von einer Mittelachse des Kolbens versetzt. Wenn der Basisabschnitt in einer axialen Richtung betrachtet wird, ist der Basisabschnitt mit Bezug auf eine rechtwinkelige Linie symmetrisch, die rechtwinklig zu einer Bezugslinie liegt, die eine gerade Linie ist, die zwischen der Mittelachse des Hauptkörperabschnitts einer Mittelachse des Basisabschnitts verbindet.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen lediglich zum Zweck der Darstellung und sollen den Bereich der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise begrenzen.
1 ist eine Querschnittsansicht eines Solenoidstellglieds in einem nicht mit Energie beaufschlagten Zustand gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine Ansicht (Draufsicht), in einer Richtung eines Pfeils II in 1;
3 ist Querschnittsansicht des Solenoidstellglieds in einem Zustand, in dem eine erste Spule mit Energie beaufschlagt ist, gemäß der Ausführungsform;
4 ist eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht der 3;
5 ist eine schematische Ansicht, die eine Kraft zeigt, die gemäß der Ausführungsform in dem nicht mit Energie beaufschlagten Zustand auf den Kolben ausgeübt wird;
6 ist eine schematische Querschnittsansicht, die Kräfte zeigt, die gemäß der Ausführungsform in dem Zustand auf den Kolben ausgeübt werden, in dem die erste Spule mit Energie beaufschlagt ist;
7 ist ein charakteristisches Diagramm, das ein Verhältnis zwischen einem Hub des Kolbens und einem Begrenzungsstift und einer Kraft gemäß der Ausführungsform zeigt;
8A bis 8C sind Ansichten, die einen Adapter in einem Vergleichsbeispiel zeigen;
9A bis 9D sind Ansichten zum Beschreiben von Variationen eines wirkungsvollen gegenüberliegenden Oberflächenbereichs, die durch das Dezentrieren zwischen dem Adapter und dem Kolben in dem Vergleichsbeispiel verursacht werden.
10A bis 10C sind Ansichten, die den Adapter gemäß der Ausführungsform zeigen;
11A bis 11D sind Ansichten zum Beschreiben von Variationen eines wirkungsvollen gegenüberliegenden Oberflächenbereichs, die gemäß der Ausführungsform durch das Dezentrieren zwischen dem Adapter und dem Kolben verursacht werden;
12A ist ein charakteristisches Diagramm, das Variationen in einer Magnetanziehungskraft in dem Vergleichsbeispiel zeigt;
12B ist ein charakteristisches Diagramm, das Variationen in einer Magnetanziehungskraft in der Ausführungsform zeigt;
13A ist ein charakteristisches Diagramm, das Variationen in einem elektrischen Strom zu einem Betriebsbeginn in dem Vergleichsbeispiel zeigt;
13B ist ein charakteristisches Diagramm, das Variationen in einem elektrischen Strom in einem Betriebsbeginn in der Ausführungsform zeigt;
14A ist ein charakteristisches Diagramm, das Variationen in einer Totzeit in dem Vergleichsbeispiel zeigt;
14B ist ein charakteristisches Diagramm, das Variationen in einer Totzeit in der Ausführungsform zeigt;
15A bis 15C sind Ansichten, die Modifikationen des Adapters der Ausführungsform zeigen.
Eine Ausführungsform und Modifikationen davon gemäß der vorliegenden Erfindung werden mit Bezug auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben.
Ähnlich zu dem Solenoidstellglied der Druckschrift JP 2013-239538 A (entsprechend der Druckschrift DE 10 2013 206 311 A1 ) werden ein Solenoidstellglied der Ausführungsform und dessen Modifikationen an einer Ventilhubanpassungsvorrichtung angewendet, die ein Ausmaß eines Hubs eines Einlassventils oder eines Auslassventils einer Brennkraftmaschine durch einen Nocken anpasst, der zusammen mit einem Gleitelement ausgebildet ist, das zusammen mit einer Nockenwelle drehbar ist.
Das Gleitelement (Gleitstück) der Ventilhubanpassungsvorrichtung wird zusammen mit der Nockenwelle gedreht und ist relativ zu der Nockenwelle in einer axialen Richtung beweglich, und in einer äußeren Randoberfläche des Gleitelements ist eine Eingriffsnut zum progressiven Ändern einer axialen Position in Erwiderung auf einen Drehwinkel ausgebildet. Ausgehend von einer von einer Steuervorrichtung (Steuermittel) empfangenen Anweisung bewegt das Solenoidstellglied einen der zwei Begrenzungsstifte als einen betätigungsseitigen Begrenzungsstift in eine Richtung nach vorwärts, um einen distalen Endabschnitt des Einen der Begrenzungsstifte mit der Eingriffsnut des Gleitelements in Eingriff zu bringen, um das Gleitelement in eine axiale Richtung zu bewegen, während das Gleitelement gedreht wird. Darüber hinaus wird der Begrenzungsstift zu der Zeit des außer Eingriff Geratens des distalen Endabschnitts des Begrenzungsstifts von der Eingriffsnut durch ein Moment der Nockenwelle nach rückwärts gedrängt.
Details der Grundstruktur und des Betriebs der Ventilhubanpassungsvorrichtung sind die Gleichen wie die der Ventilhubanpassungsvorrichtung der Druckschrift JP 2013-239538 A (entsprechend der Druckschrift DE 10 2013 206 311 A1 ), und werden daher aus Gründen der Einfachheit nicht beschrieben.
Ausführungsform
Eine Struktur eines Solenoidstellglieds gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf 1 bis 4 beschrieben. Das Solenoidstellglied 40 hat zwei Begrenzungsstifte (ebenfalls als erster Begrenzungsstift und zweiter Begrenzungsstift bezeichnet) 601, 602, die nacheinander in einer axialen Richtung der Nockenwelle angeordnet sind, und ein Entsprechender dieser Begrenzungsstifte 601, 602 wird ausgewählt als betriebsseitiger Begrenzungsstift betätigt. 1 ist eine Querschnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem keiner der Begrenzungsstifte 601, 602 betätigt ist, und 3 und 4 sind Querschnittsansichten, die einen anderen Zustand zeigen, in dem der erste Begrenzungsstift 601 betätigt ist. Eine Querschnittsansicht eines Zustands in dem der zweite Begrenzungsstift 602 betätigt ist, wird einem spiegelverkehrten Bild der 3 oder 4 entsprechen, und wird daher aus Gründen der Einfachheit hier nicht dargestellt
Wie aus 2 ersichtlich ist, ist das Solenoidstellglied 40 ausgebildet, mit Ausnahme der von einem Hauptkörper des Solenoidstellglieds 40 nach außen vorspringenden Anbringungsabschnitte 475 eine bezüglich Links-Rechts symmetrische Struktur aufzuweisen.
Das Solenoidstellglied 40 hat zwei Spulen (ebenfalls als erste Spule und zweite Spule bezeichnet) 451, 452, zwei Abdeckungen (ebenfalls als erste Abdeckung und zweite Abdeckung bezeichnet) 501, 502, zwei Permanentmagnete (ebenfalls als erster Permanentmagnet und zweiter Permanentmagnet bezeichnet) 521, 522, zwei Adapter (ebenfalls als erster Adapter und zweiter Adapter bezeichnet) 551, 552, zwei Kolben (ebenfalls als erster Kolben und zweiter Kolben bezeichnet) 651, 652 und zwei Federn (ebenfalls als erste Feder und zweite Feder bezeichnet) 761, 762, die bereitgestellt sind, um den zwei Begrenzungsstiften (ebenfalls als erster Begrenzungsstift und zweiter Begrenzungsstift bezeichnet) 601, 602 zu entsprechen.
Jeder der Begrenzungsstifte 601, 602 und der entsprechende Kolben 651, 652 dienen als bewegliche Anordnung der vorliegenden Erfindung. Der erste Begrenzungsstift 601 und der erste Kolben 651 sind entlang einer Stiftachse P1 einstückig zusammengefügt und bewegen sich zwischen einer aus 1 ersichtlichen am weitesten rückwärts befindlichen Position und einer aus 3 ersichtlichen am weitesten vorwärts befindlichen Position hin und her. Darüber hinaus sind der zweite Begrenzungsstift 602 und der zweite Kolben 652 entlang einer Stiftachse P2 zusammengefügt, und bewegen sich zwischen einer aus 1 ersichtlichen am weitesten rückwärts befindlichen Position und einer am weitesten vorwärts befindlichen Position (ähnlich der aus 3 ersichtlichen am weitesten vorwärts befindlichen Position des ersten Begrenzungsstifts 601 und des ersten Kolbens 651). Im Folgenden werden die Stiftachse P1 und die Stiftachse P2 ebenfalls als Kolbenachse P1 bzw. Kolbenachse P2 bezeichnet.
Hier wird ein Vorwärtsbewegungsabstand von jedem Begrenzungsstift 601, 602 und des entsprechenden Kolbens 651, 652 von der am weitesten rückwärts befindlichen Position als Hub bezeichnet. Darüber hinaus wird die am weitesten rückwärts befindliche Position von jedem Begrenzungsstift 601, 602 und des entsprechenden Kolbens 651, 652 als Nullhub bezeichnet, und die am weitesten vorwärts befindliche Position von jedem Begrenzungsstift 601, 602 und des entsprechenden Kolbens 651, 652 wird als Vollhub bezeichnet. In der folgenden Beschreibung bezeichnen in 1, 3 und 4 eine Vorwärtsrichtung (Vorlaufrichtung) und eine Vorderseite eine Richtung nach unten bzw. eine untere Seite und eine Rückwärtsrichtung (Zurückziehrichtung) und eine Rückseite bezeichnen in 1, 3 und 4 eine Richtung nach oben bzw. eine obere Seite. Darüber hinaus wird eine Richtung, entlang der sich der Begrenzungsstift 601, 602 nach vorwärts und rückwärts bewegt, als axiale Richtung des Solenoidstellglieds 40 bezeichnet, und eine Richtung, die rechtwinklig zu der axialen Richtung des Solenoidstellglieds 40 ist, wird als eine radiale Richtung bezeichnet.
Darüber hinaus bilden die Spulen 451, 452, die Abdeckungen 501, 502, die Permanentmagnete 521, 522, die Adapter 551, 552, rückwärtige Joche (die auch als erstes rückwärtiges Joch und zweites rückwärtiges Joch bezeichnet sind) 411, 412, zwei Spulenkerne (die auch als erster Spulenkern und zweiter Spulenkern bezeichnet sind) 421, 422, zwei vordere Joche (die auch als erstes vorderes Joch und zweites vorderes Joch bezeichnet sind) 431, 432, eine Buchse 70 und eine Anbringungsscheibe 78 eine stationäre Anordnung.
Im Folgenden werden die bestimmenden Bauteile der stationären Anordnung aufeinanderfolgend beschrieben, und dann wird die Struktur der beweglichen Anordnung beschrieben.
In einem rückwärtigen Abschnitt der stationären Anordnung werden die rückwärtigen Joche 411, 412, die Spulenkerne 421, 422 und die vorderen Joche 431, 432, die einen Magnetkreis ausbilden und als aus einem weichen magnetischen Material hergestellte Elemente ausgebildet sind, mit den Spulen 451, 452, zwei Spulenträgern (erster und zweiter Spulenträger) 461, 462 durch einen Harzformabschnitt 47 zusammengeformt und werden einstückig an der Rückseite der Anbringungsscheibe 78 platziert. Zwei Magnetaufnahmebohrungen (die ebenfalls als erste Magnetaufnahmebohrung und zweite Magnetaufnahmebohrung bezeichnet sind) 481, 482, die zu der Rückseite hin offen sind, sind in dem Harzformabschnitt 47 ausgebildet. Ebenfalls ist ein Verbinder 49 in dem Harzformabschnitt 47 ausgebildet, der zu der Rückseite hin vorspringt.
Jedes der rückwärtigen Joche 411, 412 und das entsprechende Eine der vorderen Joche 431, 432 sind als Scheiben konfiguriert, die sich parallel zueinander in der Richtung rechtwinklig zu den Stiftachsen P1, P2 erstrecken. Jeder der Spulenkerne 421, 422 ist in einem zylindrischen Körper konfiguriert, der eine Spulenachse C1, C2 aufweist, und zwischen dem entsprechenden rückwärtigen Joch 411, 412 und dem entsprechenden vorderen Joch 431, 432 verbindet. Ein entsprechender von zwei Kolbenführungsabschnitten (ebenfalls als erster Kolbenführungsabschnitt und zweiter Kolbenführungsabschnitt bezeichnet) 441, 442, von denen jeder in einen zylindrischen Körper konfiguriert ist, ist um die entsprechende Stiftachse P1, P2 herum ausgebildet, und ist mit dem entsprechenden vorderen Joch 431, 432 verbunden. Die Kolbenführungsabschnitte 441, 442 sind miteinander an einer entsprechenden Stelle zwischen der Stiftachse P1 und der Stiftachse P2 verbunden.
Jede der Spulen 451, 452 ist durch Wickeln eines Drahts um den entsprechenden Spulenträger 461, 462 ausgebildet, der an einer radial außen liegenden Seite des Spulenkerns 421, 422 an den entsprechenden Spulenkern 421, 422 gepasst ist. Jeder Spulenträger 461, 462 ist aus Harz hergestellt und isoliert zwischen dem entsprechenden Spulenkern 421, 422 und dem Draht der entsprechenden Spule 451, 452 elektrisch. Ein Magnetfeld wird von der entsprechenden Einen der Spulen 451, 452 erzeugt, die dem aktuell betätigten betriebsseitigen Begrenzungsstift (d.h. einem der Stifte 601, 602) entspricht, wenn die Spule 451, 452 durch eine externe elektrische Leistungsquelle durch den Verbinder 49 mit Energie beaufschlagt wird. Ein Durchtritt und eine Fließrichtung des durch das Magnetfeld erzeugten Magnetflusses wird später beschrieben.
Jede der Magnetaufnahmebohrungen 481, 482 des Harzformabschnittes 47 ist in eine zylindrische Rohrform konfiguriert, die koaxial mit einer Magnetachse M1, M2 des entsprechenden Einen der Permanentmagnete 521, 522 liegt. Der Adapter 551, 552, der Permanentmagnet 521, 522 und die Abdeckung 501, 502 sind in dieser Reihenfolge von einer Bodenseite in der entsprechenden Magnetaufnahmebohrung 481, 482 aufgenommen.
Wie aus 2 und 4 ersichtlich ist, ist ein Innengewindeabschnitt 413, 414, der in dem entsprechenden rückwärtigen Joch 411, 412 ausgebildet ist, an einer Innenwand der entsprechenden Magnetaufnahmebohrung 481, 482 freigelegt. Ein Außengewindeabschnitt 51, der in einer äußeren Randwand der Abdeckung 501, 502 ausgebildet ist, ist mit dem Innengewindeabschnitt 413, 414 des entsprechenden rückwärtigen Jochs 411, 412 so im Gewindeeingriff, dass die Abdeckung 501, 502 durch das entsprechende rückwärtige Joch 411, 412 gehalten wird und den entsprechenden Permanentmagneten 521, 522 hält.
Ein Querschnitt von jedem Permanentmagneten 521, 522, der in der radialen Richtung (der Richtung rechtwinklig zu der Magnetachse M1, M2) betrachtet wird, ist in einer Form einer Kreisscheibe konfiguriert. In der vorliegenden Ausführungsform ist ein Durchmesser von jedem Permanentmagneten 521, 522 eingestellt, größer als ein Durchmesser des entsprechenden Kolbens 651, 652 zu sein. Ein Oberflächenbereich von einer Endoberfläche des Permanentmagneten 521, 522, der an einer axialen Seite angeordnet ist, an der der entsprechende Kolben 651, 652 angeordnet ist, ist nämlich größer als ein Oberflächenbereich einer Endoberfläche des Kolbens 651, 652, der an einer axialen Seite angeordnet ist, wo der Permanentmagnet 521, 522 angeordnet ist.
Wie aus 4 ersichtlich ist, sind der erste Permanentmagnet 521 und der zweite Permanentmagnet 522 derart magnetisiert, dass eine Richtung von einem Südpol zu einem Nordpol in dem ersten Permanentmagneten 521 entgegengesetzt einer Richtung von einem Südpol zu einem Nordpol in dem zweiten Permanentmagneten 522 liegt. Zum Beispiel weist der erste Permanentmagnet 521 in der vorliegenden Ausführungsform den Nordpol an der Seite der Abdeckung 501 und den Südpol an der Seite des Kolbens 651 auf. Der zweite Permanentmagnet 522 weist den Südpol an der Seite der Abdeckung 502 und den Nordpol an der Seite des Kolbens 652 auf. Dabei wird ein aus 5 ersichtlicher Magnetkreis ausgebildet.
Jeder Adapter 551, 552 ist aus einem weichen magnetischen Material wie z.B. Eisen hergestellt, und ist an einem Endabschnitt des entsprechenden Permanentmagneten 521, 522 bereitgestellt, der an einer Seite angeordnet ist, an der der entsprechende Kolben 651, 652 platziert ist. Der Adapter 551, 552 wird durch den entsprechenden Permanentmagneten 521, 522 magnetisiert und funktioniert als Magnetflusssammelelement, das einen Magnetfluss des entsprechenden Permanentmagneten 521, 522 sammelt, und den gesammelten Magnetfluss zu dem entsprechenden Kolben 651, 652 leitet.
Jeder Adapter 551, 552 hat einen Hauptkörperabschnitt 560, einen Basisabschnitt 570 und einen Eingriffabschnitt 58. Der Hauptkörperabschnitt 560 ist in einen Scheibenkörper (Scheibenform) konfiguriert und weist eine Querschnittsfläche auf, die in der radialen Richtung betrachtet wird und gleich einer Querschnittsfläche des Permanentmagneten 521, 522 in einer radialen Richtung betrachtet ist. Der Basisabschnitt 570 ist gestuft, um von dem Hauptkörperabschnitt 560 zu dem Kolben 561, 652 vorzuspringen. Der Eingriffabschnitt 58 springt von dem Basisabschnitt 570 zu dem Kolben 651, 652 vor und ist zu dem Kolben 651, 652 hin abgeschrägt. Hier hat die abgeschrägte Form eine Kegelstumpfform.
Eine Mittelachse Q1, Q2 des Basisabschnitts 570 und des Eingriffabschnitts 58 ist von der Magnetachse M1, M2 des entsprechenden Permanentmagneten 521, 522 versetzt und fällt mit der Kolbenachse P1, P2 des entsprechenden Kolbens 651, 652 an einer Mitte von Variationen der Mittelachse Q1, Q2 und einer Mitte von Variationen der Kolbenachse P1, P2 zusammen. Details des Basisabschnitts 570 werden später beschrieben.
Die Buchse 70, die eine äußere Schale eines Vorderabschnitts der stationären Anordnung ausbildet, ist in einer Rohrform konfiguriert und an der Vorderseite des Mittelabschnitts der Anbringungsscheibe 78 platziert. Die Buchse 70 hat eine Aufnahmebohrung 72, die die Begrenzungsstifte 601, 602 und die Federn 761, 762 aufnimmt. Zwei Gleitbohrungen (ebenfalls als erste Gleitbohrung und zweite Gleitbohrung bezeichnet) 751, 752 sind in einer Bohrungsbodenwand 74 der Aufnahmebohrung 72 ausgebildet, um die Begrenzungsstifte 601, 602 entsprechend gleitfähig aufzunehmen. Zwei Hülsen (ebenfalls als erste Hülse und zweite Hülse bezeichnet) 731, 732 sind entsprechend in den Kolbenführungsabschnitten 441, 442 befestigt.
Als Nächstes werden mit Bezug auf die Begrenzungsstifte 601, 602 und die Kolben 651, 652 der erste Begrenzungsstift 601 und der erste Kolben 61 als darstellende Beispiele beschrieben, welche die bewegliche Anordnung ausbilden.
Der Begrenzungsstift 601 hat einen Schafthauptkörper 611, eine Verbindung 621 und einen Flansch 631, die zu der Stiftachse P1 koaxial liegen. Die Verbindung 621 ist sicher mit dem Kolben 651 verbunden. Der Flansch 631 bildet eine Sitzoberfläche der Feder 761 aus. In der vorliegenden Ausführungsform kann der Flansch 631 einstückig mit dem Schafthauptkörper 611 ausgebildet sein. Alternativ kann ein Kragen, der getrennt von dem Schafthauptkörper 611 ausgebildet ist, mittels Pressung an den Schafthauptkörper 611 gepasst sein, um den Flansch 611 auszubilden. Die Buchse 70 nimmt den größten Teil des Schafthauptkörpers 611 mit Ausnahme des distalen Endabschnitts 641 auf. Der Schafthauptkörper 611 ist in einer Bohrung der Hülse 731 an einer Stelle geführt, die an der Rückseite der Buchse 70 liegt. Darüber hinaus ist der Schafthauptkörper 611 an der Vorderseite der Buchse 70 gleitfähig in der Gleitbohrung 751 geführt. Der distale Endabschnitt 641 springt von der Buchse 70 vor und ist mit der Eingriffsnut des Gleitelements der Ventilhubanpassungsvorrichtung aufgrund der Bewegung des Begrenzungsstifts 601 in der Richtung noch vorwärts in Eingriff.
Der Kolben 651 ist in eine Rohrform konfiguriert und aus einem weichen magnetischen Material (z.B. Eisen) hergestellt. Der Kolben 651 ist sicher mit der Verbindung 621 des Begrenzungsstifts 601 verbunden. Der Kolben 651 ist durch den Kolbenführungsabschnitt 441 geführt und zusammen mit dem Begrenzungsstift 601 nach vorwärts oder rückwärts bewegt. Ein Aufnahmeabschnitt 66 ist in einer Endoberfläche des Kolbens 651 ausgebildet, der an einer Seite angeordnet ist, wo der Adapter 551 platziert ist. Der Aufnahmeabschnitt 66 ist ausgespart und ist von dem Adapter 551 in der axialen Richtung des Begrenzungsstifts 601 weg abgeschrägt, um den Eingriffabschnitt 58 des Adapters 551 aufzunehmen.
Der Kolben 651 wird zu der Seite des Adapters 551 gedrängt, d.h., durch die Magnetanziehungskraft des Permanentmagneten 521 in die Richtung nach rückwärts gedrängt. Wenn der Kolben 651 durch die magnetische Anziehung mit dem Adapter 551 in Eingriff ist, ist der Eingriffabschnitt 558 des Adapters 551 in den Aufnahmeabschnitt 66 des Kolbens 651 gepasst.
Der zweite Begrenzungsstift 602 und der zweite Kolben 652 weisen die gleiche Struktur wie die voranstehend mit Bezug auf den ersten Begrenzungsstift 601 und den ersten Kolben 651 behandelte auf.
Jede Feder 761, 762 ist an der radial außen liegenden Seite des Schafthauptkörpers 611, 612 an den Schafthauptkörper 611, 612 des entsprechenden Begrenzungsstifts 601, 602 gepasst. Zwei Enden von jeder Feder 761, 762 sind durch die entsprechende Hülse 731, 732 bzw. den entsprechenden Flansch 631, 632 gelagert. Hier drängt die Feder 761, 762 einen Flansch 631, 632 in die Richtung weg von der Hülse 731, 732, sodass der Begrenzungsstift 601, 602 in die Richtung nach vorwärts gedrängt wird.
Wie voranstehend behandelt wurde, werden die Magnetanziehungskraft (ebenfalls als eine magnetische Anziehungskraft bezeichnet) der Permanentmagnete 521, 522 und die Federkraft der entsprechenden Feder 761, 762 entsprechend in die zwei entgegen gesetzten Richtungen gegen die entsprechende eine der Baugruppe aus erstem Kolben 651 und erstem Begrenzungsstift 601 und der Baugruppe des zweiten Kolben 652 des zweiten Begrenzungsstifts 602 ausgeübt. In Erwiderung auf Änderungen in der Magnetanziehungskraft und der Federkraft wird der Kolben 651, 652 in die drängende Richtung von einem aus Magnetanziehungskraft und Federkraft bewegt, die stärker als die Andere aus Magnetanziehungskraft und Federkraft ist.
Als Nächstes wird der Betrieb des Solenoidstellglieds 40, das in der voran stehen beschriebenen Weise konstruiert ist, mit Bezug auf 5 bis 7 beschrieben. 5 zeigt den magnetischen Fluss, der in dem ersten Kolben 651 und dem zweiten Kolben 652 in dem Zustand fließt, in dem die Spulen 451, 452 nicht mit Energie beaufschlagt sind, 6 zeigt den magnetischen Fluss, der in dem mit Energie beaufschlagten Zustand der ersten Spule 451 in dem ersten Kolben 651 und dem zweiten Kolben 652 fließt.
7 ist ein charakteristisches Diagramm, das den Hub des Kolbens und des Begrenzungsstifts entlang der Abszisse (Abszissenachse) und die gegen den Kolben und den Begrenzungsstift ausgeübte Kraft entlang der Ordinate (Ordinatenachse) darstellt. In dieser Diskussion werden die Bezugszeichen, die für den Fall der Betätigung des ersten Begrenzungsstifts 601 relevant sind, bezeichnet. In 7 ist eine charakteristische Linie einer Magnetanziehungskraft Fm der Permanentmagnete 512, 522 in dem Zustand, in dem die Spulen 451, 452 nicht mit Energie beaufschlagt sind, durch eine durchgehende Linie bezeichnet, und eine charakteristische Linie einer verringerten Magnetanziehungskraft Fm– der Permanentmagnete 521, 522, die durch eine magnetische Kraft Fc verringert ist, die in der entgegengesetzten Richtung zu der Zeit des Beaufschlagens der Spule mit Energie ausgeübt wird, ist durch eine Strich-Punkt-Linie angezeigt.
Darüber hinaus ist eine Federkraft Fsp der Feder 761 in 7 durch eine punktierte Linie angezeigt. Die Federkraft Fsp der Feder 761 wird von einer Federkraft Fsp0 linear verringert, die an dem Nullhub L0 des Kolbens 651 und des Begrenzungsstifts 601 in Erwiderung auf einen Anstieg des Hubs des Kolbens 651 und des Begrenzungsstifts 601 gemessen wird. Die Federkraft Fsp, die an dem Vollhub Lf des Kolbens 651 und des Begrenzungsstifts 601 gemessen wird, entspricht einer EIN-Zeithaltekraft Fh_ON, die den Kolben 651 und den Begrenzungsstift 651 in der am weitesten vorne befindlichen Position hält.
Wie aus 5 ersichtlich ist, wird in dem nicht mit Energie beaufschlagten Zustand der Spulen 451, 452 der Magnetfluss Φ0, der durch die Permanentmagnete 521, 522 erzeugt wird, von dem Nordpol des zweiten Permanentmagneten 522 zu dem Südpol des ersten Permanentmagneten 521 durch den zweiten Adapter 552 den zweiten Kolben 652, die Kolbenführungsabschnitte 442, 441, den ersten Kolben 651 und den ersten Adapter 551 geleitet, und der Magnetfluss Φ0 wird ebenfalls von dem Nordpol des ersten Permanentmagneten 521 zu dem Südpol des zweiten Permanentmagneten 522 durch die erste Abdeckung 501, das erste rückwärtige Joch 411, den ersten Spulenkern 421, das erste vordere Joch 431, das zweite vordere Joch 432, den zweiten Spulenkern 422, das zweite rückwärtige Joch 412 und die zweite Abdeckung 502 in einem magnetischen Kreis geleitet.
An dem Nullhub L0 in 7 ist die Magnetanziehungskraft Fm0, die durch den Magnetfluss Φ0 erzeugt wird, größer als die Federkraft Fsp0, und ein Unterschied zwischen der Magnetanziehungskraft Fm0 und der Federkraft Fsp0 ist eine AUS-Zeit-Haltekraft Fh_OFF, welche die Kolben 651, 652 und die Begrenzungsstifte 601, 602 in der am weitesten rückwärts befindlichen Position davon hält. Aufgrund der Ausübung dieser AUS-Zeit-Haltekraft Fh_OFF, wird der erste Kolben 651 durch den ersten permanenten Magneten 521 magnetisch angezogen und durch ihn gehalten, und der zweite Kolben 652 wird durch den zweiten Permanentmagneten 522 magnetisch angezogen und durch ihn gehalten.
Auf diese Weise wird jeder aus distalem Endabschnitt 641 des ersten Begrenzungsstifts 601 und dem distalen Endabschnitt 642 des zweiten Begrenzungsstifts 602 in deren am weitesten rückwärts befindlicher Position gehalten und dabei außer Eingriff mit der Eingriffsnut des Gleitelements in der Ventilhubanpassungsvorrichtung gebracht.
Wenn der elektrische Strom zu der ersten Spule 451 zugeführt wird, wie aus 6 ersichtlich ist, strömt der elektrische Strom von der Rückseite der Ebene der 6 zu der Vorderseite der Ebene der 6 einer linken Seite der Spulenachse C1 der ersten Spule 451 und strömt von der Vorderseite der Ebene der 6 zu der Rückseite der Ebene 6 an der rechten Seite der Spulenachse C1 der ersten Spule 451. Dabei wird zu dieser Zeit ein Spulenmagnetfluss Φ1 (durch eine gestrichelte Linie angezeigt) erzeugt, der von der unteren Seite in 6 zu der oberen Seite an dem ersten Spulenkern 421 fließt. Der Spulenmagnetfluss Φ1 wird in der Richtung ausgeübt, um gegen den Magnetfluss Φ0 zu wirken, der durch den ersten Permanentmagneten 521 erzeugt wird. Dabei wird die Magnetanziehungskraft, die auf den ersten Kolben 651 ausgeübt wird, auf die Magnetanziehungskraft Fm– reduziert, die in 7 dargestellt ist. Mit anderen Worten, der Magnetismus des ersten Permanentmagneten 521 wird durch den Spulenmagnetfluss Φ1 reduziert. Das Beaufschlagen (Versorgen) der ersten Spule 451 mit Energie in dem vorliegenden Fall entspricht der "Erregung in entgegengesetzter Richtung" der Druckschrift JP 2013-239538 A (entsprechend der Druckschrift DE 10 2013 206 311 A1 ).
Deswegen wir die Magnetanziehungskraft Fm– an dem Nullhub L0 kleiner als die Federkraft Fsp0 an dem Nullhub L0, sodass die AUS-Zeithaltekraft Fh_OFF verloren ist. Als Ergebnis wird der erste Begrenzungsstift 601 durch die Kraft in die Richtung nach vorwärts bewegt, die durch das Subtrahieren der Magnetanziehungskraft Fm– von der Federkraft Fsp der ersten Feder 761 erhalten wird. Sobald der Hub des ersten Begrenzungsstifts 601 größer als ein Schwellhub Lt wird, an dem die Magnetanziehungskraft Fm gleich der Federkraft Fsp ist, wird der erste Begrenzungsstift 601 sogar in die Richtung nach vorwärts bewegt, wenn das Beaufschlagen der Spule 451 mit Energie beendet ist. Wenn der Begrenzungsstift 601 den Vollhub Lf erreicht, wird der erste Begrenzungsstift 601 durch die EIN-Zeithaltekraft Fh_ON gehalten.
Auf diese Weise wird zu der Zeit des Beaufschlagens der ersten Spule 451 mit Energie der erste Begrenzungsstift 601 als betätigungsseitiger Begrenzungsstift betätigt, und dabei der distale Endabschnitt 641 des ersten Begrenzungsstifts 601 mit der Eingriffsnut des Gleitelements in Eingriff gebracht.
Im Gegensatz wird zu der Zeit des außer Eingriff Geratens des distalen Endabschnitts 641 und des ersten Begrenzungsstifts 601 von der Eingriffsnut des Gleitelements der distale Endabschnitt 641 durch den Boden der Eingriffsnut nach rückwärts gedrängt. Wenn diese Größe der Rückwärtsbewegung des ersten Begrenzungsstifts 601 minimal ist, wird der Hub des ersten Begrenzungsstifts 601 als maximaler Einzughub Lu des ersten Kolbens 651 und des ersten Begrenzungsstifts 601 bezeichnet. Das Solenoidstellglied 40 muss die Magnetanziehungskraft Fm aufweisen, die erforderlich ist, um den ersten Kolben 651 von dem maximalen Einzughub Lu zu dem Nullhub L0 zu ziehen.
Deswegen muss der maximale Einzughub Lu kleiner als der Schwellwert Lt sein, und die Magnetanziehungskraft Fm muss größer als die Federkraft Fsp an dem maximalen Einzughub Lu sein. Mit anderen Worten, die Magnetanziehungskraft Fm und die Federkraft Fsp müssen derart eingestellt sein, dass eine übermäßige Einzugkraft Fu, die durch das Subtrahieren der Federkraft Fsp von der Magnetanziehungskraft Fm an dem maximalen Einzughub Lu erhalten wird, größer als 0 (null) ist.
In der vorliegenden Ausführungsform sind der Eingriffabschnitt 58 und der Aufnahmeabschnitt 66, die abgeschrägt sind, in dem Adapter 551 bzw. in dem Kolben 651 ausgebildet. Somit sind ein Teil des Eingriffabschnitts 58 und des Aufnahmeabschnitts 66 miteinander in der axialen Richtung in einem vorbestimmten Hubbereich überlappt und dabei ist eine Änderung in der Magnetanziehungskraft Fm begrenzt, die durch eine Änderung des Hubs verursacht wird. Insbesondere ist ein allgemein flaches Teil einer charakteristischen Linie, die ein Verhältnis zwischen dem Hub und der Magnetanziehungskraft anzeigt, in einem Teil X in 7 ausgebildet.
Auf diese Weise ist die charakteristische Linie, die das Verhältnis zwischen dem Hub und der Magnetanziehungskraft anzeigt, in die Richtung zum Erhöhen des Schwellhubs Lt relativ zu einer charakteristischen Linie Fmn (eine Strich-Zwei-Punkt-Linie) verschoben, die eine charakteristische Linie ist, die das Verhältnis zwischen dem Hub und der Magnetanziehungskraft in einem Fall zeigt, in dem der abgeschrägte Eingriffabschnitt und der abgeschrägte Aufnahmeabschnitt nicht in dem Adapter 551 bzw. im Kolben 651 ausgebildet sind. Darüber hinaus kann die übermäßige Einzugkraft Fu an dem maximalen Einzughub Lu erlangt werden.
Die Betätigung zu der Zeit des Beaufschlagens der ersten Spule mit Energie wurde beschrieben. Zu der Zeit des Beaufschlagens der ersten Spule mit Energie strömt der elektrische Strom nicht in die zweite Spule 452. Dabei erzeugt die zweite Spule 452 den Magnetfluss in keine Richtung. Insbesondere ist "das Beaufschlagen mit Energie in die gleiche Richtung" der Druckschrift JP 2013-239538 A (entsprechend der Druckschrift DE 10 2013 206 311 A1 ) in der vorliegenden Ausführungsform nicht vorhanden.
Im Gegensatz wird in einem Fall, in dem der zweite Begrenzungsstift 602 als der betriebseitige Begrenzungsstift in Richtung nach vorwärts bewegt wird, der elektrische Strom in einer derartigen Weise zu der zweiten Spule 452 zugeführt, dass ein Spulenmagnetfluss erzeugt wird, um in die Richtung zu fließen, um gegen den Magnetfluss Φ0 zu wirken, der durch den zweiten Permanentmagneten 522 erzeugt wird, d.h., in 6 in die Richtung in dem zweiten Spulenkern 424 von der oberen Seite zu der unteren Seite.
Wie voranstehend behandelt wurde, werden in dem Solenoidstellglied 40 in dem nicht mit Energie beaufschlagten Zustand der Spulen 451, 452 die Begrenzungsstifte 601, 602 nicht betätigt. Darüber hinaus wird zu der Zeit des Beaufschlagens der ersten Spule mit Energie nur der erste Begrenzungsstift 601 betätigt. Zusätzlich wird zu der Zeit des Beaufschlagens der zweiten Spule mit Energie nur der zweite Begrenzungsstift 602 betätigt. Deswegen wird in dem Solenoidstellglied 40 der entsprechende Eine der zwei Begrenzungsstifte 601, 602 durch das Ändern des Beaufschlagens mit Energie zwischen der Spule 451 und der Spule 452 ausgewählt betätigt.
In dem tatsächlichen Erzeugnis ist aufgrund des Vorhandenseins eines Gleitfreiraums von jedem der Kolben 651, 652 und der Ansammlung von Bauteilfreiräumen (Toleranzen), jeder Kolben 651, 652 innerhalb eines vorbestimmten Bereichs relativ zu der Mittelachse Q1, Q2 des Basisabschnitts 570 und des Eingriffabschnitts 58 des entsprechenden Adapters 551, 552 dezentriert. In der folgenden Abhandlung wird ein wirkungsvoller leitender Oberflächenbereich, in dem der Magnetismus wirkungsvoll zwischen dem Adapter 551, 552 und dem entsprechenden Kolben 651, 652 geleitet wird, als wirkungsvoller gegenüberliegender Oberflächenbereich bezeichnet.
In der vorliegenden Ausführungsform ist ein magnetischer Spalt zwischen dem Hauptkörperabschnitt 560 des Adapters 551, 552 und dem Kolben 651, 652 übermäßig groß. Deswegen kann der Magnetismus nicht wirkungsvoll zwischen dem Hauptkörperabschnitt 560 des Adapters 551, 552 und dem Kolben 651, 652 geleitet werden, und der Magnetismus kann wirkungsvoll zwischen dem Basisabschnitt 570 des Adapters 551, 552 und dem Kolben 651, 652 geleitet werden. Somit dient der gegenüberliegende Oberflächenbereich zwischen dem Basisabschnitt 570 und dem Kolben 651, 652 als wirkungsvoller gegenüberliegender Oberflächenbereich.
Wenn der wirkungsvolle gegenüberliegende Oberflächenbereich geändert wird, wird die auf den Kolben 651, 652 ausgeübte Magnetanziehungskraft Fm geändert, um Variationen in der Erwiderungsfähigkeit (Erwiderungszeitraum) des Solenoidstellglieds 40 zu verursachen.
Die charakteristischen Merkmale der vorliegenden Ausführungsform haben die charakteristische Struktur des Adapters 561, 562, was einen Bereich einer Verteilung (ebenfalls als Bereich einer Variation bezeichnet) des wirkungsvollen gegenüberliegenden Oberflächenbereichs minimiert, der durch das Dezentrieren der Kolben 651, 652 verursacht ist.
In der folgenden Abhandlung werden mit Bezug auf 8A bis 14B die charakteristische Struktur der vorliegenden Ausführungsform und deren Vorteile im Vergleich mit einem Vergleichsbeispiel beschrieben. In der folgenden Abhandlung werden der erste Adapter 551, der erste Kolben 651 und die Bezugszeichen der entsprechenden Bauteile, die dem ersten Adapter 551 und dem ersten Kolben 551 entsprechen, verwendet, um die charakteristische Struktur der vorliegenden Ausführungsform zu behandeln. Darüber hinaus wird in der folgenden Abhandlung des Vergleichsbeispiels der Eingriffabschnitt 58 des Adapters wie auch der Kolben 651 und der Aufnahmeabschnitt 66, die dem Adapter gegenüber liegen, als im Wesentlichen mit den gleichen Strukturen wie die der vorliegenden Ausführungsform angenommen, und werden dabei mit den gleichen Bezugszeichen wie die der vorliegenden Ausführungsform bezeichnet.
8B ist eine Ansicht in einer Richtung eines Pfeils VIIIB in 8A und 8C ist eine Ansicht in einer Richtung eines Pfeils VIIIC in 8A. 10B ist eine Ansicht in einer Richtung eines Pfeils XB in 10A, und 10C ist eine Ansicht in einer Richtung eines Pfeils XC in 10A. 9B ist eine Ansicht in einer Richtung eines Pfeils IXB in 9A und 9D ist eine Ansicht in einer Richtung eines Pfeils 9D in 9C. 11B ist eine Ansicht in einer Richtung eines Pfeils XIB in 11A und 11D ist eine Ansicht in einer Richtung eines Pfeils XID in 11C.
In der Abhandlung dieser Abschnitte wird die Magnetachse M, die in der Beschreibung der gesamten Struktur des Solenoidstellglieds 40 in der voranstehenden Abhandlung verwendet wird, als Hauptkörperachse M bezeichnet, die eine Mittelachse des Hauptkörperabschnitts des Adapters ist. Darüber hinaus werden in der folgenden Abhandlung die Mittelachse Q des Eingriffabschnitts 58 des Vergleichsbeispiels und die Mittelachse Q des Basisabschnitts 570 und des Eingriffabschnitts 58 der vorliegenden Ausführungsform als Magnetflusssammelachse Q bezeichnet.
Zuerst wird mit Bezug auf 8A bis 9D die Struktur des Adapters des Vergleichsbeispiels beschrieben.
Wie aus 8A bis 8C ersichtlich ist, hat der Adapter 559 des Vergleichsbeispiels einen Hauptkörperabschnitt 569 und den Eingriffabschnitt 58. Der Hauptkörperabschnitt 569 ist in eine Form einer Kreisscheibe konfiguriert. Der Eingriffabschnitt 58 springt vom dem Hauptkörperabschnitt 569 vor und ist abgeschrägt. Die Hauptkörperachse M und die Magnetflusssammelachse Q sind voneinander versetzt. Mit Bezug auf 8B, die die Ansicht in der axialen Richtung ist (die Richtung des Pfeils VIIIB in 8A), wird eine gerade Linie, die zwischen der Hauptkörperachse M und der Magnetflusssammelachse Q verbindet, als eine Bezugslinie x bezeichnet, und eine gerade Linie, die sich durch die Magnetflusssammelachse Q erstreckt und rechtwinklig zu der Bezugslinie x liegt, wird als rechtwinklige Linie y definiert.
9A bis 9D zeigen zwei Grenzpositionen (Extrempositionen) der Kolbenachse P zu der Zeit des Dezentrierens des Kolbens relativ zu der Magnetflusssammelachse Q in einer Richtung der Bezugslinie x aufgrund des Vorhandenseins von z.B. einem Passungsfreiraum zwischen dem Eingriffabschnitt 58 und dem Aufnahmeabschnitt 66 an. 9A und 9B zeigen einen Zustand, in dem die Kolbenachse P sich in der nächsten Position an der Hauptkörperachse M befindet, und 9C und 9D zeigen einen Zustand, in dem die Kolbenachse P sich in der Position am weitesten von der Hauptkörperachse M entfernt befindet. Eine Änderung in dem wirkungsvollen gegenüberliegenden Oberflächenbereich, die zu der Zeit des Dezentrierens der Kolbenachse P von der Magnetflusssammelachse Q in die Richtung der rechtwinkligen Linie y (die Richtung in 9B und 9D von oben nach unten) auftritt, ist im Vergleich zu einer Änderung in dem wirkungsvollen gegenüberliegenden Oberflächenbereich relativ klein, der zu der Zeit des Dezentrierens der Kolbenachse P von der Magnetflusssammelachse Q in der Richtung der Bezugslinie x auftritt. Deswegen wird die Änderung des wirkungsvollen gegenüberliegenden Oberflächenbereichs, die zu der Zeit des Dezentrierens der Kolbenachse P von der Magnetflusssammelachse Q in der Richtung der rechtwinkligen Linie y auftritt, aus Gründen der Einfachheit nicht beschrieben.
Wie aus 9A und 9C ersichtlich ist, ist in dem Vergleichsbeispiel ein magnetischer Spalt g9 zwischen dem Hauptkörperabschnitt 569 und dem Kolben 651, der an dem Nullhub L0 des Kolbens 651 ausgebildet ist, relativ klein, so dass eine Größe (Abstand) des magnetischen Spalts g9 die wirkungsvolle Leitung des Magnetismus zwischen dem Hauptkörperabschnitt 569 und dem Kolben 651 ermöglicht. Somit dient ein überlappender Oberflächenbereich, in dem der Kolben 651 und der Hauptkörperabschnitt 569 einander in 9B und 9D überlappen, als wirkungsvoller gegenüberliegender Oberflächenbereich.
Durch das Vergleichen zwischen einem wirkungsvollen gegenüberliegenden Oberflächenbereich A9+, der aus 9B ersichtlich ist, und einem wirkungsvollen gegenüberliegenden Oberflächenbereich A9–, der aus 9D ersichtlich ist, wird verstanden, dass ein wesentlicher Unterschied zwischen dem aus 9B ersichtlichen wirkungsvollen gegenüberliegenden Oberflächenbereich A9+ und dem aus 9D ersichtlichen wirkungsvollen gegenüberliegenden Oberflächenbereich A9– vorhanden ist. Wie voranstehend behandelt wurde, ist in dem Vergleichsbeispiel der Bereich der Verteilung (der Bereich der Variation) des wirkungsvollen gegenüberliegenden Oberflächenbereichs A9 relativ groß, der durch das Dezentrieren des Kolbens 651 verursacht wird.
Als nächstes werden die Struktur und der Betrieb des Adapters der vorliegenden Ausführungsform mit Bezug auf 10A bis 11D beschrieben. Die voranstehend behandelten Anmerkungen mit Bezug auf 8A bis 9D können ebenfalls auf 10A bis 11D angewendet werden. Wie aus 10A bis 10C ersichtlich ist, unterscheidet sich der Adapter 551 der vorliegenden Ausführungsform von dem Adapter 559 des Vergleichsbeispiels mit Bezug darauf, dass der Basisabschnitt 570 zwischen dem Hauptkörperabschnitt 560, der in die Form der kreisförmigen Scheibe konfiguriert ist, und dem abgeschrägten Eingriffsabschnitt 58 ausgebildet ist.
Der Basisabschnitt 570 ist in einer Form eines imaginären Bereichs eines Schnitts (ein Schnittbereich von zwei überlappenden Kreisen) konfiguriert, der durch das teilweise Schneiden des Hauptkörperabschnitts 560 und eines Spiegelbilds 560' des Hauptkörperabschnitts 560 miteinander ausgebildet ist, wie aus 10B ersichtlich ist. Das Spiegelbild 560' ist ein kreisförmiges Bild und ist durch das Vorspringenlassen eines Bilds des Hauptkörperabschnitts 560 ausgebildet, damit es mit dem Hauptkörperabschnitt 560 in einer symmetrischen Weise mit Bezug auf die rechtwinklige Linie y überlappt. Insbesondere ist der Basisabschnitt 570 in einer Form einer Schnittfläche zwischen zwei Kreisen konfiguriert, die unterschiedliche Mitten M bzw. M' aufweisen und einen identischen Radius r aufweisen. Der Basisabschnitt 570 ist mit Bezug auf die rechtwinklige Linie y symmetrisch, die rechtwinklig zu der Bezugslinie x liegt, die zwischen der Hauptkörperachse M und der Magnetflusssammelachse Q verbindet.
Darüber hinaus wird mit Bezug auf 11A und 11C eine Höhe des Basisabschnitts 570 beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform ist in dem Nullhub L0 des Kolbens 651 ein Magnetspalt gb1 zwischen dem Hauptkörperabschnitt 560 und der Endoberfläche des Kolbens 651 relativ groß. Dabei kann der Magnetismus nicht wirkungsvoll zwischen dem Hauptkörperabschnitt 560 und der Endoberfläche des Kolbens 651 geleitet werden. Im Gegensatz ist ein Magnetspalt ga1 zwischen dem Basisabschnitt 570 und der Endoberfläche des Kolbens 651 relativ klein. Dabei kann der Magnetismus wirkungsvoll zwischen dem Basisabschnitt 570 und der Endoberfläche des Kolbens 651 geleitet werden. Mit anderen Worten, der Basisabschnitt 570 kann dem Kolben 651 in dem Abstand (dem Spalt ga1) gegenüber gebracht werden, der aufgrund des Platzierens des Kolbens 651 in dem Nullhub L0 oder einer Stelle angrenzend an den Nullhub L0 eine wirkungsvolle Übertragung des Magnetismus zwischen dem Basisabschnitt 570 und dem Kolben 651 ermöglicht.
Somit dient mit Bezug auf 11B und 11D ein überlappender Oberflächenbereich, in dem der Kolben 651 und der Basisabschnitt 570 einander überlappen, als wirkungsvoller gegenüberliegender Oberflächenbereich, und ein gegenüberliegender Oberflächenbereich, in dem der Hauptkörperabschnitt 560 und der Kolben 651 einander gegenüberliegen, bildet keinen wirkungsvollen gegenüberliegenden Oberflächenbereich.
Durch das Vergleichen zwischen einem wirkungsvollen gegenüberliegenden Oberflächenbereich A1+, der aus 11B ersichtlich ist, und einem wirkungsvollen gegenüberliegenden Oberflächenbereich A1–, der aus 11D ersichtlich ist, wird verstanden, dass der aus 11B ersichtliche wirkungsvolle gegenüberliegende Oberflächenbereich A1+ und der aus 11B ersichtlich wirkungsvolle gegenüberliegende Oberflächenbereich A1– im Wesentlichen zueinander gleich sind. Wie voranstehend behandelt wurde, ist es gemäß der vorliegenden Ausführungsform möglich, wenn der Basisabschnitt 570 in die Form konfiguriert ist, die mit Bezug auf die rechtwinklige Linie y symmetrisch ist, den Bereich der Verteilung (den Bereich der Variation) des wirkungsvollen gegenüberliegenden Oberflächenbereichs A1 zu reduzieren, der durch das Dezentrieren des Kolbens 651 verursacht ist.
Als nächstes wird mit Bezug auf 12A bis 14B die Wirkung der Verteilung (Variation) des wirkungsvollen gegenüberliegenden Oberflächenbereichs auf die Erwiderungsfähigkeit (Erwiderungszeitraum) des Solenoidstellglieds 40 beschrieben. 12A, 13A und 14A sind charakteristische Diagramme des Vergleichsbeispiels, und 12B, 13B und 14B sind charakteristische Diagramme der vorliegenden Ausführungsform. Die charakteristischen Werte des Vergleichsbeispiels werden von den charakteristischen Werten der vorliegenden Ausführungsform durch Hinzufügen des Apostrophs (') an dem Ende der entsprechenden Werte unterschieden.
12A bezeichnet charakteristische Linien wie die charakteristische Linie der 7, die in dem Vergleichsbeispiel jeweils ein entsprechendes Verhältnis zwischen dem Hub und der Magnetanziehungskraft anzeigen, und 12B bezeichnet charakteristische Linien wie die charakteristische Linie der 7, die jeweils ein entsprechendes Verhältnis zwischen dem Hub und der Magnetanziehungskraft in der vorliegenden Ausführungsform anzeigen. In 12A und 12B ist eine Magnetanziehungskraft Fm-C, Fm-C', die erzeugt wird, wenn die Kolbenachse P mit der Magnetflusssammelachse Q zusammenfällt, als Mittelwert mit einer durchgehenden Linie angezeigt. Der Mittelwert Fm-C, Fm-C' der Magnetanziehungskraft Fm ist zwischen dem Vergleichsbeispiel und der vorliegenden Ausführungsform gemeinsam. Darüber hinaus ist in 12A und 12B ein Maximalwert Fm-H, Fm-H' der Magnetanziehungskraft durch eine Strich-Punkt-Linie angezeigt, und ein Minimalwert Fm-L, Fm-L' der Magnetanziehungskraft ist durch eine punktierte Linie angezeigt. Ebenfalls ist in 12A, 12B ein Bereich einer Abweichung von der Magnetanziehungskraft Fm0 an dem Nullhub L0 (im Folgenden als "Nullpunktmagnetanziehungskraft" bezeichnet) durch ΔFm0, ΔFm0' angezeigt. Wie aus 12A und 12B ersichtlich ist, ist der Bereich ΔFm0 der Verteilung der Nullpunktmagnetanziehungskraft der vorliegenden Ausführungsform kleiner als der Bereich ΔFm0' der Verteilung der Nullpunktmagnetanziehungskraft des Vergleichsbeispiels.
13A bezeichnet ein Verhältnis zwischen dem Spulenstrom und der Nullpunktmagnetanziehungskraft Fm0 des Vergleichsbeispiels, und 13B bezeichnet ein Verhältnis zwischen dem Spulenstrom und der Nullpunktmagnetanziehungskraft Fm0 der vorliegenden Ausführungsform. In dem Zustand, in dem der Spulenmagnetfluss, der in die Richtung entgegengesetzt zu der des Magnetflusses des Permanentmagneten 521 fließt, durch das Leiten des elektrischen Stroms durch die Spule 451 erzeugt wird, wenn der durch die Spule 451 geleitete elektrische Strom erhöht wird, wird die Nullpunktmagnetanziehungskraft Fm0 reduziert. Wenn dann die Nullpunktmagnetanziehungskraft Fm0 gleich oder kleiner wie die Federkraft Fsp0 wird, wird die AUS-Zeithaltekraft Fh_OFF verloren, und der Begrenzungsstift 601 beginnt seinen Betrieb.
Hier wird der elektrische Strom, der erforderlich ist, um die Nullpunktmagnetanziehungskraft Fm0 auf den Wert gleich der Federkraft Fsp0 zu bringen, als "elektrischer Strom bei Betriebsbeginn" bezeichnet. Der elektrische Strom bei Betriebsbeginn Is entspricht einem Schnitt zwischen jeder entsprechenden charakteristischen Linie, die in 13A und 13B das Verhältnis zwischen dem elektrischen Spulenstrom Ic und der Nullpunktmagnetanziehungskraft Fm0 und der Federkraft Fsp0 anzeigt.
In dem Vergleichsbeispiel, in dem der Bereich ΔFm0' der Verteilung der Nullpunktmagnetanziehungskraft relativ groß ist, ist ein Bereich ΔIs' der Verteilung des elektrischen Stroms bei Betriebsbeginn ebenfalls relativ groß. In der vorliegenden Ausführungsform, in der der Bereich ΔFm0 der Verteilung der Nullpunktmagnetanziehungskraft relativ klein ist, ist ein Bereich ΔIs der Verteilung des elektrischen Stroms bei Betriebsbeginn ebenfalls relativ klein.
14A bezeichnet eine Anstiegscharakteristik des elektrischen Spulenstroms Ic mit Bezug auf die Zeit der Beaufschlagung mit Energie zu der Beginnzeit des Beaufschlagens der Spule 451 mit Energie in dem Vergleichsbeispiel, und 14B bezeichnet eine Anstiegscharakteristik des elektrischen Spulenstroms Ic mit Bezug auf die Zeit der Beaufschlagung mit Energie zu der Beginnzeit des Beaufschlagens der Spule 451 mit Energie in der vorliegenden Ausführungsform. Der elektrische Spulenstrom Ic steigt von der Zeit des Beginns des Beaufschlagens der Spule 451 mit Energie mit der Zeit progressiv an. Wenn der elektrische Spulenstrom Ic den elektrischen Strom Is bei Beginn des Betriebs erreicht, beginnt der Begrenzungsstift 601 seine Tätigkeit (die Bewegung nach vorwärts zu der Einrücknut des Gleitelements). Ein Zeitraum, der erforderlich ist, damit der elektrische Spulenstrom Ic den elektrischen Strom Is zum Beginn des Betriebs erreicht wird als Totzeit bezeichnet, während der Begrenzungsstift 601 nicht betätigt ist. Wenn der elektrische Strom Is zum Beginn des Betriebs minimal ist, ist die Totzeit DT minimal. Wenn darüber hinaus der elektrische Strom Is zum Beginn des Betriebs maximal ist, ist die Totzeit DT maximal.
In dem Vergleichsbeispiel, in dem der Bereich ΔIs' der Verteilung des elektrischen Stroms zum Beginn des Betriebs relativ groß ist, ist ein Bereich ΔDT' der Verteilung der Totzeit ebenfalls relativ groß. In der vorliegenden Ausführungsform, in der der Bereich ΔIs der Verteilung des elektrischen Stroms zum Beginn des Betriebs relativ klein ist, ist ein Bereich ΔDT der Verteilung der Totzeit ebenfalls relativ klein.
Darüber hinaus ist die Erwiderungsfähigkeit (Erwiderungszeitraum) Tres des Solenoidstellglieds 40 durch die folgende Gleichung ausgedrückt, in der Tw einen Betriebszeitraum bezeichnet, der ein Zeitraum der Betätigung des Begrenzungsstifts 601 von dem Nullhub L0 zu dem Vollhub Lf ist, und Tex einen Betriebszeitraum Tex einer angehenden Steuerung bezeichnet (d.h., einen Zeitraum des Ausführens eines angehenden Steuervorgangs für das Beaufschlagen der Spule mit Energie im Voraus während der Totzeit). Tres = DT + Tw – Tex
Wenn hier angenommen wird, dass der Betriebszeitraum Tw und der Steuerzeitraum Tex der angehenden Steuerung konstant sind, ist eine Variation der Totzeit DT direkt in eine Variation in der Erwiderungsfähigkeit (Erwiderungszeitraum) Tres reflektiert. Somit kann das Solenoidstellglied 40 der vorliegenden Ausführungsform die Variation in der Erwiderungsfähigkeit (Erwiderungszeitraum) des Solenoidstellglieds 40 reduzieren.
Nun werden Vorteile des Solenoidstellglieds 40 der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.

(1) In der vorliegenden Ausführungsform ist der Oberflächenbereich der Endoberfläche des Permanentmagneten 521, 522 größer als der Oberflächenbereich der Endoberfläche des Kolbens 651, 652, welcher der Endoberfläche des Permanentmagneten 521, 522 gegenüberliegt. Darüber hinaus ist der Adapter (der als das Magnetflusssammelelement) 551, 552 dient, das aus dem weichen magnetischen Material ausgebildet ist, an dem Endabschnitt des Permanentmagneten 521, 522 bereitgestellt, der an der Seite angeordnet ist, an der der Kolben 651, 652 platziert ist. Dabei kann die größere Menge des Magnetflusses wirkungsvoll von dem Permanentmagneten 521, 522, der einen relativ großen Querschnitt aufweist, zu dem Kolben 651, 652 gesammelt werden, der einen relativ kleinen Querschnitt aufweist, so dass die Magnetanziehungskraft, die auf dem Kolben 651, 652 ausgeübt wird, erhöht werden kann.
(2) Hier ist ein Abstand zwischen den zwei Begrenzungsstiften 601, 602 ausgehend von den Spezifikationen der Ventilhubanpassungsvorrichung bestimmt. Im Gegensatz muss der Permanentmagnet 521, 522 den minimalen erforderlichen Oberflächenbereich aufweisen, um die erforderliche Magnetanziehungskraft Fm sicherzustellen, und ein erforderlicher Freiraum muss zwischen den Permanentmagneten 521, 522 bereitgestellt sein, die einander benachbart platziert sind. Deswegen muss in vielen Fällen die Mittelachse M1, M2 des Permanentmagneten 521, 522 und des Adapters 551, 552 an der radial außen liegenden Seite relativ zu der Mittelachse P1, P2 des Begrenzungsstifts 601, 602 und des Kolbens 651, 652 versetzt werden. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist in dem Solenoidstellglied, in dem die Mittelachse M des Permanentmagneten 521, 522 von der Mittelachse P des Kolbens 651, 652 versetzt ist, der Basisabschnitt 570 des Adapters 551, 552 konfiguriert, mit Bezug auf die rechtwinklige Linie y symmetrisch zu sein. Auf diese Weise können die Variationen des wirkungsvollen gegenüberliegenden Oberflächenbereichs, die durch das Dezentrieren der Kolben 651, 652 relativ zu dem Basisabschnitt 570 des Adapters 551, 552 verursacht werden, reduziert werden. Wenn die Variationen des wirkungsvollen gegenüberliegenden Oberflächenbereichs reduziert sind, werden die Variationen der Nullpunktmagnetanziehungskraft Fm0 reduziert, um die Variationen des elektrischen Stroms Is zum Beginn des Betriebs zu reduzieren. Dabei werden die Variationen in der Totzeit DT reduziert. Somit können die Variationen der Erwiderungsfähigkeit (Erwiderungszeitraum) des Solenoidstellglieds 40 reduziert werden.
(3) In der vorliegenden Ausführungsform sind der abgeschrägte Eingriffabschnitt 58 und der abgeschrägte Aufnahmeabschnitt 66 in dem Adapter 551, 552 und dem Kolben 651 bzw. 652 ausgebildet. Dabei ist es möglich, den allgemein flachen Teil in der charakteristischen Linie bereitzustellen, welches das Verhältnis zwischen dem Hub und der Magnetanziehungskraft anzeigt, und die charakteristische Linie in die Richtung zum Erhöhen des Schwellhubs Lt (sh. Teil X in 7) zu verschieben. Deswegen kann die drängende Kraft der Feder 761, 762 erhöht werden, während die übermäßige Einzugskraft Fu an dem maximalen Einzughub Lu erhöht werden kann. Somit ist dies vorteilhaft in Bezug auf die Verbesserung der Erwiderungsfähigkeit (Erwiderungszeitraum) des Begrenzungsstifts 601, 602 und den Anstieg der EIN-Zeithaltekraft Fh_ON.
(4) In der vorliegenden Ausführungsform ist der Hauptkörperabschnitt 560 des Adapters 551, 552 in der axialen Blickrichtung des Hauptkörperabschnitts 560 in die Kreisform konfiguriert. Darüber hinaus ist der Basisabschnitt 570 in die Form des Bereichs des Schnitts zwischen den zwei Kreisen konfiguriert, die jeweils die unterschiedlichen Mitten und den identischen Radius aufweisen. Auf diese Weise ist es möglich, die Verarbeitung des Adapters 551, 552 und die Herstellung der Magnetaufnahmebohrung 481, 482 zu erleichtern, welches den Adapter 551, 552 aufnimmt.

Nun werden Modifikationen der Ausführungsform beschrieben.

(A) 15A bis 15C zeigen Modifikationen des Adapters des Solenoidstellglieds gemäß der vorliegenden Offenbarung. In den in 15A bis 15C gezeigten entsprechenden Adaptern ist die Magnetflusssammelachse Q von der Hauptkörperachse M versetzt. Darüber hinaus ist in 15A bis 15C die Struktur des Eingriffabschnitts 58 im Wesentlichen die gleiche wie die der voranstehend beschriebenen Ausführungsform.

Der Adapter 553 der 15A weist einen Basisabschnitt 573 auf, der in eine längliche rechteckige Form konfiguriert ist, die sich entlang einer geraden Seitenkante eines in eine D-Form konfigurierten Hauptkörperabschnitts 563 erstreckt. Der Basisabschnitt 573 ist mit Bezug auf die rechtwinklige Linie y symmetrisch.
Der Adapter 554 der 15B weist einen Basisabschnitt 574 auf, der in eine längliche rechteckige Form konfiguriert ist, die sich entlang einer langen Seitenkante eines Hauptkörperabschnitts 564 erstreckt, der in eine längliche rechteckige Form konfiguriert ist. Der Basisabschnitt 574 ist mit Bezug auf die rechtwinklige Linie y symmetrisch.
Der Adapter 555 der 15C weist einen Hauptkörperabschnitt 565 auf, der in eine Ellipsenform mit einer Hauptachse konfiguriert ist, die sich in der Richtung der rechtwinkligen Linie y erstreckt. Der Basisabschnitt 575 ist in eine Form eines Schnittbereichs zwischen dem Hauptkörperabschnitt 565 und eines Spiegelbilds 565' des Hauptkörperabschnitts 565 konfiguriert, wie aus 15C ersichtlich ist. Das Spiegelbild 565' ist ein Ellipsenbild und ist durch Projezieren eines Bilds des Hauptkörperabschnitts 565 ausgebildet, damit es sich mit dem Hauptkörperabschnitt 565 in einer symmetrischen Weise mit Bezug auf die rechtwinklige Linie y überlappt. Der Basisabschnitt 575 ist mit Bezug auf die rechtwinklige Linie y symmetrisch.
Die Adapter, von denen jeder den mit Bezug auf die rechtwinklige Linie y symmetrischen Basisabschnitt aufweist, können die in den voranstehend beschriebenen Abschnitten (1) und (2) der voranstehend beschriebenen Ausführungsform behandelten Vorteile aufweisen. Darüber hinaus kann in den Adaptern 553, 554, die aus 15B und 15C ersichtlich sind, die in der Richtung der Bezugslinie x gemessene Breite des Hauptkörperabschnitts 564, 565 reduziert werden, während der gleiche Oberflächenbereich des Hauptkörperabschnitts 564, 565 beibehalten bleibt. Deswegen kann zu der Zeit des Anordnens der zwei Adapter nacheinander in der Richtung der Bezugsteile x der Raum, der durch die zwei Adapter eingenommen ist, näher an eine quadratische Form gebracht werden. Somit ist diese Konfiguration hinsichtlich des Layouts vorteilhaft.

(B) In dem Fall, in dem der Eingriffabschnitt und der Aufnahmeabschnitt in dem Adapter bzw. dem Kolben ausgebildet sind, sind die Konfiguration des Eingriffabschnitts und die Konfiguration des Aufnahmeabschnitts nicht auf die voranstehend beschriebenen begrenzt, die abgeschrägt sind. Der Eingriffabschnitt und der Aufnahmeabschnitt müssen nicht abgeschrägt sein, falls dies nämlich nicht erwünscht ist. Darüber hinaus können an jedem Satz aus Adapter und Kolben eine Mehrzahl Eingriffabschnitte und eine Mehrzahl Aufnahmeabschnitte bereitgestellt sein. Alternativ können der Eingriffabschnitt und der Aufnahmeabschnitt von dem Adapter und dem Kolben weggelassen werden. In einem derartigen Fall kann der Magnetfluss zwischen einer ebenen Oberfläche des Adapters und einer ebenen Oberfläche des Kolbens geleitet werden.
(C) Der Rest der Struktur (z.B. die Formen und Positionen der Permanentmagnete und die Bauteile des Magnetkreises) des Solenoidstellglieds, die anders als die Konfiguration des Basisabschnitts des Adapters (Magnetflusssammelelement) sind, ist nicht auf die voranstehend Beschriebenen begrenzt. In der voranstehend beschriebenen Ausführungsform sind die zwei Spulen bereitgestellt, um den entsprechenden zwei Begrenzungsstiften zu entsprechen. Alternativ kann eine einzelne Spule anstelle der zwei Spulen bereitgestellt sein, wie in der Druckschrift JP 2013-239538 A (entsprechend der Druckschrift DE 10 2013 206311A1 ) offenbart ist.
(D) Die vorliegenden Offenbarung kann auf ein Solenoidstellglied angewendet werden, das drei oder mehr Begrenzungsstifte hat. Im Gegensatz kann es in einem Fall eines einen einzelnen Begrenzungsstift habenden Solenoidstellglieds erwünscht sein, dass ein Permanentmagnet, ein Adapter und ein Kolben koaxial platziert sind, und dass lediglich eine geringfügige Möglichkeit eines Versetzens einer Achse des Permanentmagneten von einer Achse des Kolbens besteht. Darüber hinaus sind in dem Fall, in dem der Permanentmagnet, der Adapter und der Kolben koaxial platziert sind, normalerweise die Formen der gegenüberliegenden Abschnitte, die einander gegenüberliegen, mit Bezug auf die Mittelachse symmetrisch, und die Änderung des wirkungsvollen gegenüberliegenden Oberflächenbereichs, die durch das Dezentrieren des Kolbens verursacht wird, muss nicht problematisch sein.

Es kann jedoch eine Möglichkeit bestehen, durch Benutzung der Bauteile wie z.B. der Buchse des die zwei Begrenzungsstifte aufweisenden Solenoidstellglieds das Solenoidstellglied auszubilden, das den einzelnen Begrenzungsstift aufweist. Deswegen betrifft der Bereich der vorliegenden Erfindung das Solenoidstellglied, in dem der Permanentmagnet und der Adapter von den Kolben versetzt sind, und der wirkungsvolle gegenüberliegende Oberflächenbereich sich aufgrund des Dezentrierens des Kolbens unabhängig von der Anzahl der Begrenzungsstifte ändert.
Wie voranstehend behandelt wurde, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die voranstehend beschriebene Ausführungsform und deren Modifikationen begrenzt. Die voranstehende Ausführungsform und deren Modifikationen können nämlich auf verschiedene Weisen weiter modifiziert werden, ohne von den Grundlagen der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Ein Adapter (551, 552) ist an einem Endabschnitt eines Permanentmagneten (521, 522) bereitgestellt, der an einer Seite angeordnet ist, an der ein Kolben (651, 652) platziert ist. Der Adapter (551) sammelt einen Magnetfluss des Permanentmagneten (521, 522) und leitet den gesammelten Magnetfluss zu dem Kolben (651, 652). Der Adapter (551, 552) hat einen Hauptkörperabschnitt (560), der in einer Form einer Scheibe konfiguriert ist, und einen Basisabschnitt (570), der gestuft ist, um von dem Hauptkörperabschnitt (560) zu dem Kolben (651, 652) vorzuspringen und liegt dem Kolben (651, 652) mit einem Abstand gegenüber, der eine wirkungsvolle Übertragung von Magnetismus zwischen dem Basisabschnitt (570) und dem Kolben (651, 652) ermöglicht. Der Basisabschnitt (570) ist mit Bezug auf eine rechtwinklige Linie (y) symmetrisch, die zu einer Bezugslinie (x) rechtwinklig liegt. Die Bezugslinie (x) ist eine gerade Linie, die zwischen einer Mittelachse (M) des Hauptkörperabschnitts (560) und einer Mittelachse (Q) des Basisabschnitts (570) verbindet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2013-239538 A [0003, 0004, 0030, 0032, 0064, 0071]
DE 102013206311 A1 [0003, 0004, 0030, 0032, 0064, 0071]
JP 2013239538 A [0105]
DE 102013206311 [0105]

Claims

Solenoidstellglied für eine Ventilhubanpassungsvorrichtung, die eine Größe eines Hubs von einem aus einem Einlassventil und einem Auslassventil einer Brennkraftmaschine anpasst, wobei das Solenoidstellglied umfasst: einen Begrenzungsstift (601, 602), der relativ zu einer in einem Gleitelement ausgebildeten Eingriffsnut nach vorwärts und rückwärts beweglich ist, wobei das Gleitelement zusammen mit einer Nockenwelle der Ventilhubanpassungsvorrichtung drehbar und relativ zu der Nockenwelle in einer axialen Richtung beweglich ist, wobei der Begrenzungsstift (601, 602) zu einer Zeit eines Eingreifens eines distalen Endabschnitts (641, 642) des Begrenzungsstifts (601, 602) mit der Eingriffsnut in eine vorwärtige Richtung nach vorwärts bewegt wird, und der Begrenzungsstift (601, 602) durch ein Moment der Nockenwelle zu einer Zeit eines außer Eingriff Geratens des distalen Endabschnitts (641, 642) des Begrenzungsstifts (601, 602) weg von der Eingriffsnut in eine rückwärtige Richtung nach rückwärts bewegt wird; einen Kolben (651, 652), der aus einem weichen magnetischen Material hergestellt ist und einen Endabschnitt aufweist, mit dem der Begrenzungsstift (601, 602) sicher verbunden ist; einen Permanentmagnet (521, 522), der den Kolben (651, 652) in die rückwärtige Richtung magnetisch anzieht; ein Magnetflusssammelelement (551 bis 555), das aus einem weichen magnetischen Material hergestellt ist und an einem Endabschnitt des Permanentmagneten (521, 522) bereitgestellt ist, das an einer Seite angeordnet ist, an der der Kolben (651, 652) platziert ist, wobei das Magnetflusssammelelement (551 bis 555) einen Magnetfluss des Permanentmagneten (521, 522) sammelt und den gesammelten Magnetfluss zu dem Kolben (651, 652) leitet; eine Spule (451, 452), die aufgrund eines Beaufschlagens der Spule (451, 452) mit Energie einen Magnetfluss erzeugt, der in eine entgegengesetzte Richtung fließt, die entgegengesetzt zu einer Fließrichtung eines von dem Permanentmagneten (521, 522) erzeugten Magnetflusses liegt, um eine Magnetanziehungskraft (Fn) des Permanentmagneten (521, 522) zu reduzieren, die auf den Kolben (651, 652) ausgeübt wird, um den Kolben (651, 652) durch das Magnetflusssammelelement (551 bis 555) magnetisch anzuziehen; und eine Feder (761, 762), die den Begrenzungsstift (601, 602) in die vorwärtige Richtung drängt, um den Begrenzungsstift (601, 602) durch eine drängende Kraft der Feder (761, 762) in einem Zustand in die Richtung nach vorwärts zu treiben, in dem die auf den Kolben (651, 652) ausgeübte Magnetanziehungskraft (Fm) des Permanentmagneten (521, 522) durch das Beaufschlagen der Spule (451, 452) mit Energie reduziert ist, wobei: das Magnetflusssammelelement (551 bis 555) hat: einen Hauptkörperabschnitt (560, 563, 564, 565), der in einer Form einer Scheibe konfiguriert ist; und einen Basisabschnitt (570, 573, 574, 575), der gestuft ist, um von dem Hauptkörperabschnitt (560, 563, 564, 565) zu dem Kolben (651, 652) vorzuragen, und dem Kolben (651, 652) in einem Abstand gegenüber bringbar ist, der eine wirkungsvolle Übertragung des Magnetismus zwischen dem Basisabschnitt (570, 573, 574, 575) und dem Kolben (651, 652) ermöglicht; eine Mittelachse (M) des Permanentmagneten (521, 522) und des Hauptkörperabschnitts (560, 563, 564, 565) von einer Mittelachse (P) des Kolbens (651, 652) versetzt ist; und wenn der Basisabschnitt (570, 573, 574, 575) in einer axialen Richtung betrachtet ist, der Basisabschnitt (570, 573, 574, 575) mit Bezug auf eine rechtwinklige Linie (y), die rechtwinklig zu einer Bezugslinie (x) liegt, die eine gerade Linie ist, die zwischen der Mittelachse (M) des Hauptkörperabschnitts (560, 563, 564, 565) und einer Mittelachse (Q) des Basisabschnitts (570, 573, 574, 575) verbindet, symmetrisch ist.
Solenoidstellglied nach Anspruch 1, wobei: der Begrenzungsstift (601, 602) einer von zwei in dem Solenoidstellglied bereitgestellten Begrenzungsstiften ist; der Kolben (651, 652) einer von zwei in dem Solenoidstellglied bereitgestellten Kolben ist; der Permanentmagnet (521, 522) einer von zwei in dem Solenoidstellglied bereitgestellten Permanentmagneten ist; das Magnetflusssammelelement (551 bis 555) eines von zwei in dem Solenoidstellglied bereitgestellten Magnetflusssammelelementen ist; die Feder (761, 762) eine von zwei in dem Solenoidstellglied bereitgestellten Federn ist; die zwei Begrenzungsstifte parallel zueinander liegen und zu der Eingriffsnut hin und von der Eingriffsnut weg beweglich sind; eine Richtung von einem Südpol zu einem Nordpol in einem der zwei Permanentmagnete entgegengesetzt zu einer Richtung von einem Südpol zu einem Nordpol in dem anderen der zwei Permanentmagnete ist; die Spule (451, 452) den Magnetfluss erzeugt, der in die entgegengesetzte Richtung fließt, die zu der Fließrichtung des von einem entsprechenden einen der zwei Permanentmagneten erzeugten Magnetfluss entgegengesetzt liegt; und die zwei Federn konfiguriert sind, einen entsprechenden der zwei Begrenzungsstifte als einen betriebsseitigen Begrenzungsstift in die Richtung nach vorwärts zu treiben, der die reduzierte Magnetanziehungskraft von dem entsprechenden einen der zwei Permanentmagnete empfängt.
Solenoidstellglied nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Magnetflusssammelelement (551 bis 555) einen Eingriffabschnitt (58) hat, der von dem Basisabschnitt (570, 573, 574, 575) zu dem Kolben (651, 652) vorspringt und zu dem Kolben (651, 652) abgeschrägt ist, und der Eingriffabschnitt (58) in einen Aufnahmeabschnitt (66) einpassbar ist, der in dem Kolben (651, 652) ausgebildet ist.
Solenoidstellglied nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Basisabschnitt (570, 573, 574, 575) in einer Form einer Schnittfläche zwischen zwei Kreisen konfiguriert ist, die jeweils unterschiedliche Mitten und einen identischen Radius aufweisen.