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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Ablass-Solenoidventil.
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STAND DER TECHNIK
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Eine
herkömmliche Art von Ablass-Solenoidventil hat eine Abgabedruckkammer,
einen Kugelventilkörper, ein Stangenteil, ein Ablassventilkörperteil
und ein elektromagnetisches Teil (siehe für ein Beispiel
Patentdokument 1). Die Abgabedruckkammer ist mit einem Ausgabeanschluss
ausgebildet, der über eine Öffnung mit einem Beschickungsanschluss
in Verbindung steht und über ein Verbindungsloch, das in
der axialen Richtung ausgebildet ist, mit einem Abflussanschluss
in Verbindung steht. Der Kugelventilkörper berührt
einen äußeren Rand der Öffnung von der
Beschickungsanschlussseite her und ist in der Lage, die Verbindung
mit der Abgabedruckkammer zu blockieren. Das Stangenteil ist in der
Lage, den Kugelventilkörper durch die Öffnung von
der Abgabedruckkammerseite her zu berühren. Das Stangenteil
ist auch an dem Ablassventilkörperteil fixiert. Das elektromagnetische
Teil bewegt den Ablassventilkörperteil unter Verwendung
einer Saugkraft, die durch ein Leitvermögen durch eine
Spule erzeugt wird. Bei diesem Solenoidventil berührt, wenn
keine Elektrizität durchgeleitet wird, das Stangenteil
den Kugelventilkörper, um die Öffnung zu öffnen
und den Beschickungsanschluss mit dem Ausgabeanschluss in Verbindung
zu bringen, und das Kugelventilkörperteil berührt
den äußeren Rand des Verbindungslochs, um die
Verbindung mit dem Abflussanschluss zu blockieren. Wenn ein Elektrizität durchgeleitet
wird, wird die Öffnung und das Verbindungsloch zu einem
Ausmaß geöffnet, das der Bewegungsposition des
Ablassventilkörperteils entspricht, um den Beschickungsanschluss
mit dem Ausgabeanschluss in Verbindung zu bringen und den Ausgabeanschluss
mit dem Abflussanschluss in Verbindung zu bringen.
- Patentdokument
1: veröffentlichte japanische Patentanmeldung Nr. JP-A-2002-286152
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Gemäß dem
Ablass-Solenoidventil, das vorstehend beschrieben ist, ermöglicht
ein Einstellen einer Abgabemenge, die von dem Abflussanschluss ausgegeben
wird, in Bezug auf eine Zuführmenge, die von dem Beschickungsanschluss
zugeführt wird, ein Einstellen einer Abgabemenge, die von
dem Ausgabeanschluss abgegeben wird, und die Abgabemenge wird oft
erhöht, indem die Ausgabemenge erhöht wird. Um
die Abgabemenge zu erhöhen, wird daher eine Pumpe bei einer hohen
Last betätigt, um die Zuführmenge zu erhöhen,
was zu einer erhöhten Ausgabemenge führt. Allerdings
wird dies durch eine verringerte Betriebseffizienz begleitet. Insbesondere bei
einer direkten Steuerung, die zum Beispiel das Hochdruck-Hydrauliköl
auf einen Leitungsdruck einstellt und solch ein Hydrauliköl
direkt einem Reibungseingriffselement wie beispielsweise einer Kupplung
oder einer Bremse zuführt, erhöht die große
Zuführmenge von Hydrauliköl zudem die Ausgabemenge.
Folglich ist die Pumpe zusätzlich zu der verringerten Betriebseffizienz
auch einer erhöhten Belastung ausgesetzt, die ein Vergrößern
der Größe der Pumpe erforderlich machen kann.
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Es
ist eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, eine erforderliche
Abgabemenge in einem Ablass-Solenoidventil sicherzustellen, während
eine Ausgabemenge klein gehalten wird.
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Die
vorliegende Erfindung verwendet die folgenden Einrichtungen, um
die vorstehend beschriebene Hauptaufgabe zu lösen.
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Ein
Ablass-Solenoidventil der vorliegenden Erfindung beinhaltet: einen
Hauptventilkörper, der hohl ist und mit einem Eingabeanschluss
ausgebildet ist, in den Hydraulikfluid in einer axialen Richtung strömt,
einem Abgabeanschluss, der Hydrauliköl seitwärts
abgibt, und einem Ausgabeanschluss, der Hydraulikfluid seitwärts
ausgibt; ein Strömungsänderungsteil, das im Inneren
des Ventilhauptkörpers aufgenommen ist und mit einem ersten
Strömungspfad, bei dem Hydrauliköl, welches durch
den Eingabeanschluss eintritt und aufgrund einer Drossel im Inneren strömt,
von dem Abgabeanschluss abgegeben werden kann und von dem Abflussanschluss
ausgegeben werden kann, und einem zweiten Strömungspfad ausgebildet
ist, bei dem Hydrauliköl direkt von dem Abgabeanschluss
abgegeben wird, ohne durch die Drossel zu laufen, wobei das Strömungsänderungsteil
in Übereinstimmung mit der Bewegung in der axialen Richtung
zwischen einem Blockieren und einem Öffnen des zweiten
Strömungspfades umschaltet; einen Ventilschaft, der im
Inneren des Strömungsänderungsteils aufgenommen
ist und in der Lage ist, zwischen einem Zustand, in dem der Ausgabeanschluss mit
einer axialen Bewegung des Strömungsänderungsteils
und des Ventilschafts geschlossen ist und Hydrauliköl durch
den ersten Strömungspfad und den zweiten Strömungspfad
strömt, einem Zustand, in dem der zweite Strömungspfad
blockiert ist und Hydraulikfluid mit einer Einstellung des offenen
Zustands des Ausgabeanschlusses durch den ersten Strömungspfad
strömt, und einem Zustand umzuschalten, in dem der Eingabeanschluss
geschlossen ist und der Abgabeanschluss mit dem Ausgabeanschluss
in Verbindung steht; und ein Solenoidteil, das den Ventilschaft
in der axialen Richtung bewegt.
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Bei
dem Ablass-Solenoidventil der vorliegenden Erfindung ist das Strömungsänderungsteil
im Inneren des hohlen Ventilhauptkörpers aufgenommen, welcher
mit dem Eingabeanschluss, in den Hydraulikfluid in der axialen Richtung
strömt, dem Abgabeanschluss, der Hydraulikfluid seitwärts
abgibt, und dem Ausgabeanschluss ausgebildet ist, der Hydraulikfluid
seitwärts ausgibt. Zusätzlich dazu ist das Strömungsänderungsteil
mit dem ersten Strömungspfad ausgebildet, bei dem Hydraulikfluid,
welches durch den Eingabeanschluss eintritt und aufgrund der Drossel
im Inneren strömt, von dem Abgabeanschluss abgegeben und
von dem Abflussanschluss ausgegeben werden kann, und dem zweiten
Strömungspfad, bei dem Hydraulikfluid direkt von dem Abgabeanschluss
abgegeben wird, ohne durch die Drossel zu laufen. Unter Verwendung
des Strömungsänderungsteils und des Ventilschafts,
der im Inneren des Strömungsänderungsteils aufgenommen
ist, wird ein Umschalten zwischen einem Zustand, in dem der Ausgabeanschluss
mit einer axialen Bewegung des Strömungsänderungsteils
und des Ventilschafts geschlossen ist und Hydraulikfluid durch den
ersten Strömungspfad und den zweiten Strömungspfad
strömt, einem Zustand, in dem der zweite Strömungspfad
blockiert ist und Hydraulikfluid durch den ersten Strömungspfad
strömt, wobei der offene Zustand des Ausgabeanschlusses
eingestellt ist, und einem dritten Zustand durchgeführt,
in dem der Eingabeanschluss geschlossen ist und der Abgabeanschluss
in Verbindung mit dem Ausgabeanschluss steht. Dementsprechend kann
abhängig von einer Abgabemenge, die von dem Abgabeanschluss abzugeben
ist, Hydraulikfluid, welches durch den Eingabeanschluss eintritt,
durch den ersten und den zweiten Strömungspfad laufen gelassen
werden und von dem Abgabeanschluss abgegeben werden. Auch der zweite
Strömungspfad kann blockiert werden und eine kleine Eingabemenge
des Hydraulikfluids, welches durch die Drossel eintritt, kann durch den
ersten Strömungspfad laufen gelassen werden und von dem
Abgabeanschluss abgegeben werden, wobei eine Ausgabemenge von dem
Ausgabeanschlusseingestellt ist. Somit kann bei dem Ablass-Solenoidventil
eine erforderliche Abgabemenge sichergestellt werden, während
die Ausgabemenge klein gehalten wird.
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Gemäß dem
vorstehenden Ablass-Solenoidventil der vorliegenden Erfindung kann
das Strömungsänderungsteil ein hohles Bauteil
sein, das ein Endteil hat, welches mit einem Öffnungsteil
ausgebildet ist, das einen kleineren Durchmesser als der Eingabeanschluss
aufweist. Zudem kann ein Eintritt durch das Öffnungsteil
der Drossel des ersten Strömungspfads entsprechen und der
zweite Strömungspfad kann zwischen einer Außenumfangsfläche
des Strömungsänderungsteils und einer Innenumfangsfläche
des Ventilhauptkörpers festgelegt sein. Wenn das Strömungsänderungsteil
den Ventilhauptkörper in Übereinstimmung mit einer
axialen Bewegung berührt, kann der zweite Strömungspfad
durch eine Fläche des Strömungsänderungsteils
blockiert sein, welche den Ventilhauptkörper berührt.
Somit können die Strömungspfade mit einem relativ
einfachen Aufbau umgeschaltet werden. Bei dem Ablass-Solenoidventil
der vorliegenden Erfindung gemäß diesem Aspekt
kann das Strömungsänderungsteil mit einer Vorspanneinrichtung
angebracht sein, die den Ventilschaft zu der Seite des Solenoidteils
hin vorspannt. Des Weiteren kann der Ventilschaft den Kontakt mit dem
Strömungsänderungsteil aufgrund der Vorspannkraft
der Vorspanneinrichtung beenden, um die Drossel freizugeben und
die Verbindung zwischen dem Abgabeanschluss und dem Ausgabeanschluss zu
blockieren, wenn das Solenoidteil nicht antreibt. Der Ventilschaft
kann sich auch in Kooperation mit dem Strömungsänderungsteil
bewegen, während die Drossel durch die Vorspannkraft der
Vorspanneinrichtung offen bleibt, bis das Strömungsänderungsteil den
Ventilhauptkörper berührt, wenn das Solenoidteil antreibt,
um sich so in einer Richtung zu bewegen, die allmählich
den zweiten Strömungspfad blockiert. Der Ventilschaft kann
sich weiter bewegen, nachdem das Strömungsänderungsteil
den Ventilhauptkörper berührt, um den zweiten
Strömungspfad zu blockieren, ohne sich in Kooperation mit
dem Strömungsänderungsteil gegen die Vorspannkraft
zu bewegen, wenn die Antriebskraft des Solenoidteils die Vorspannkraft
der Vorspanneinrichtung übersteigt. Zusätzlich
dazu kann der Ventilschaft einen Strömungspfad verwenden,
der in der Nähe der Drossel größer wird,
um den Abgabeanschluss mit dem Ausgabeanschluss in Verbindung zu
bringen, und das Strömungsänderungsteil in der
axialen Richtung berühren, wodurch die Drossel durch eine
Fläche des Strömungsänderungsteils blockiert
wird, welche die Ventilschaft berührt, und der Abgabeanschluss
mit dem Ausgabeanschluss in Verbindung kommt. Somit können
die Strömungspfade sanft umgeschaltet werden.
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Gemäß dem
Ablass-Solenoidventil der vorliegenden Erfindung kann der Ventilhauptkörper
eine Abgabedruckkammer aufweisen, die so ausgebildet ist, dass ein
Fluiddruck, welcher aufgrund des hydraulischen Fluids auf das Strömungsänderungsteil wirkt,
welches seitlich eintritt und durch den Eingabeanschluss eingegeben
wird, teilweise durch einen Fluiddruck ausgeglichen wird, der in
einer Richtung entgegengesetzt zu dem Fluiddruck wirkt. Somit kann
ein Fluiddruck, der auf das Strömungsänderungsteil
wirkt, unter Verwendung von hydraulischem Fluid optimiert werden,
welches durch den Eingabeanschluss eingegeben wird.
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Gemäß dem
Ablass-Solenoidventil der vorliegenden Erfindung kann das Ablass-Solenoidventil ein
Ventil sein, das in der Lage ist, einen durch ein Reglerventil eingestellten
Leitungsdruck durch den Eingabeanschluss einzugeben und den eingegebenen
Leitungsdruck einzustellen, und einen direkten Hydraulikdruck durch
den Abgabeanschluss zu einem von einer Kupplung und einer Bremse
abzugeben, die in einem Automatikgetriebe eingebunden ist, das eine
Zufuhr von Hydraulikdruck aufnimmt, um zu arbeiten. Verglichen mit
einem elektromagnetischen Ventil, welches einen Pilotdruck, der
unter Verwendung eines Modulatordrucks als Eingabe eingestellt ist,
der der Leitungsdruck ist, welcher auf einen festgelegten Druck
abgesenkt ist, zu einem Steuerventil zum Einstellen des Leitungsdrucks
eingibt, ist bei der vorliegenden Erfindung der Eingabedruck ein
höherer Leitungsdruck und eine größere
Ausgabemenge wird von dem Ausgabeanschluss ausgegeben. Daher hat
die Anwendung der vorliegenden Erfindung große Vorzüge.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Strukturdiagramm, das einen Umriss des Aufbaus eines elektromagnetischen
Ventils 20 zeigt, welches als ein Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung dient.
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2 ist eine erklärende Darstellung,
die einen Zustand eines den Druck regelnden Ventilteils 40 während
der Betätigung des elektromagnetischen Ventils 20 zeigt.
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3 ist eine erklärende Darstellung,
die Veränderungen einer Eingabemenge von einem Eingabeanschluss 52 und
einer Abgabemenge von einem Abgabeanschluss 54 während
der Betätigung des elektromagnetischen Ventils 20 zeigt.
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BESTE ART UND WEISE ZUR AUSFÜHRUNG
DER ERFINDUNG
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Im
Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel verwendet, um eine
beste Art und Weise zur Ausführung der Erfindung zu beschreiben.
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1 ist
eine strukturelle Darstellung, die einen Umriss des Aufbaus eines
elektromagnetischen Ventils 20 zeigt, welches als ein Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung dient. Das elektromagnetische Ventil 20 des
vorliegenden Ausführungsbeispiels wird in einer hydraulischen
Steuerung eines Reibungseingriffselements wie beispielsweise einer Kupplung
oder einer Bremse verwendet, die zum Beispiel in einem Automatikgetriebe
eingebunden ist. Das elektromagnetische Ventil 20 ist als
ein lineares Ablass-Solenoidventil für eine direkte Steuerung ausgebildet,
wobei Druck von einer Ölpumpe 12 zugeliefert wird
und ein lineares Solenoid 14 durch ein Reglerventil 16 verwendet
wird, um einen hydraulischen Druck (Leitungsdruck) einzustellen
und dadurch einen optimalen Kupplungsdruck zu erzeugen, um eine direkte
Steuerung eines Reibungseingriffselements wie beispielsweise einer
Kupplung oder einer Bremse zu ermöglichen. Das elektromagnetische
Ventil 20 ist auch als ein normalerweise geöffnetes
lineares Solenoidventil ausgebildet, bei dem ein Eingabeanschluss 52 in
einem Ausgangszustand offen ist. Ein Solenoidteil (elektromagnetisches
Teil) 30 sowie ein Druckregelventilteil 40, der
einen Leitungsdruck eingibt, der durch das Solenoidteil 30 angetrieben
wird, und den eingegebenen Leitungsdruck einstellt und ausgibt,
sind in dem elektromagnetischen Ventil 20 vorgesehen.
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Das
Solenoidteil (elektromagnetisches Teil) 30 beinhaltet:
ein Gehäuse 31, eine Spule (Solenoidspule) 32,
einen ersten Kern 34, einen zweiten Kern 35 und
einen Kolben 36. Das Gehäuse 31 dient
als ein mit Boden versehenes zylindrisches Bauteil. Die Spule 32 ist
an der Innenumfangsseite des Gehäuses 31 angeordnet
und durch einen isolierten elektrischen Leiter ausgebildet, der
um einen isolierten Spulenkern 32a gewickelt ist. Der erste
Kern 34 ist mit einem Flanschteil 34a ausgebildet,
wobei ein Flanschaußenumfangsteil von diesem an dem Öffnungsendteil
des Gehäuses 31 fixiert ist, und ist auch mit
einem zylindrischen Teil 34b ausgebildet, das sich in der
axialen Richtung entlang der Innenumfangsfläche der Spule 32 von
dem Flanschteil 34a aus erstreckt. Der zylindrische zweite
Kern 35 berührt die Innenumfangsfläche
eines konkaven Teils, der an dem Bodenteil des Gehäuses 31 ausgebildet
ist, und erstreckt sich in der axialen Richtung entlang der Innenumfangsfläche
der Spule 32 bis zu einer Position, die von dem zylindrischen
Teil 34b des ersten Kerns 34 durch einen vorbestimmten
Abstand beabstandet ist. Der Kolben 36 ist in dem zweiten
Kern 35 aufgenommen und kann in der axialen Richtung an
der Innenumfangsfläche des ersten Kerns 34 und
der Innenumfangsfläche des zweiten Kerns 35 gleiten.
Ein Schaftteil 72 eines Ventilschafts 70 ist in
dem zylindrischen Teil 34b des ersten Kerns 34 aufgenommen und
berührt das Endstück des Kolbens 36 und
kann in der axialen Richtung an der Innenumfangsfläche des
zylindrischen Teils 34b gleiten. Der Solenoidteil 30 ist
an einem Kupplungsteil 39 angeordnet, wobei ein Anschluss
von der Spule 32 an dem Außenumfangsteil des Gehäuses 31 ausgebildet
ist und Elektrizität durch diesen Anschluss zu der Spule 32 geleitet
wird.
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Im
Hinblick auf ein Endstückteil des zylindrischen Teils 34b des
ersten Kerns 34 ist eine Außenfläche
von diesem verjüngt ausgebildet, sodass sich sein Außendurchmesser
zu dem Endstück hin verringert, und eine Innenfläche
von diesen ist mit einer Kolbenaufnahme 34c ausgebildet,
die mit dem Endstückteil des Kolbens 36 durch
Einführen zusammenpassen kann. Es wird angemerkt, dass
das Endstückteil des Kolbens 36 einen Außendurchmesser hat,
der größer als der Außendurchmesser des Schaftteils 72 ist.
Die Kolbenaufnahme 34c ist mit einem ringförmigen
Ring 34d versehen, der unter Verwendung eines nicht magnetischen
Materials ausgebildet ist, sodass der Kolben 36 den ersten
Kern 34 nicht direkt berührt.
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Das
Gehäuse 31, der erste Kern 34, der zweite
Kern 35 und der Kolben 36 sind alle durch ein ferromagnetisches
Material wie beispielsweise hochreines Eisen oder desgleichen ausgebildet.
Ein Raum zwischen der Endfläche des zylindrischen Teils 34b des
ersten Kerns 34 und der Endfläche des zweiten
Kerns 35 ist ausgebildet, um als ein nicht magnetischer
Körper zu agieren. Es sollte angemerkt werden, dass dieser
Raum als ein nicht magnetisches Metall wie beispielsweise Edelstahl,
Messing oder dergleichen vorgesehen sein kann, solange es als ein
nicht magnetischer Körper agiert.
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In
dem Solenoidteil 30 bildet die Leitung von Elektrizität
zu der Spule 32 einen magnetischen Kreislauf, in dem ein
magnetischer Fluss um die Spule 32 in dieser Reihenfolge
zu dem Gehäuse 31, dem zweiten Kern 35,
dem Kolben 36, dem ersten Kern 34 und dem Gehäuse 31 kreist.
Folglich wirkt eine Anziehungskraft zwischen dem ersten Kern 34 und
dem Kolben 36, sodass der Kolben 36 angezogen
wird. Wie dies vorstehend beschrieben ist, berührt das Endstück
des Kolbens 36 den Schaftteil 72, der in der axialen
Richtung an der Innenumfangsfläche des ersten Kerns 34 gleitfähig
ist. Daher verursacht die Anziehungskraft, die auf den Kolben 36 wirkt,
dass der Ventilschaft 70 nach vorn ausgestoßen
wird (in der Figur nach links).
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Wie
dies in der 1 gezeigt ist, beinhaltet das
Druckregelventilteil 40 eine Hülse 42,
ein Strömungsänderungsteil 60 und den
Ventilschaft 70. Die im Allgemeinen zylindrische Hülse 42 ist
hohl, wobei ein Ende an dem Gehäuse 31 und dem
ersten Kern 34 des Solenoidteils 30 angebracht
ist. Das Strömungsänderungsteil 60 ist
ein im Allgemeinen zylindrisches hohles Bauteil, das in dem Innenraum
der Hülse 42 aufgenommen ist und den Innenraum
der Hülse 42 aufteilt. Das Strömungsänderungsteil 60 bildet
einen Strömungspfad, in dem Hydrauliköl, welches
in das Innere der Hülse 42 eintritt, in den Innenteil
des hohlen Bauteils strömt und einen Strömungspfad
bildet, wobei die Außenumfangsfläche des hohlen
Bauteils und die Innenumfangsfläche der Hülse 42 in
Verbindung stehen, und schaltet zwischen den Strömungskanälen
um. Der Ventilschaft 70 befindet sich in Kontakt mit dem
Endstück des Kolbens 36, der im Inneren des Strömungsänderungsteils 60 aufgenommen
ist, und öffnet und schließt das Ventil zusammen
mit dem Strömungsänderungsteil 60.
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Ein
Endteil der Hülse 42 ist mit einer Endplatte 46 befestigt.
Die folgenden Teile sind als Öffnungsteile des Innenraums
der Hülse 42 ausgebildet: ein Eingabeanschluss 52,
ein Abgabeanschluss 54, ein Abflussanschluss 56 und
eine Abgabedruckkammer 57, und ein Ausgabeloch 58.
Der Eingabeanschluss 52 ist an der Endplatte 46 ausgebildet
und gibt Hydrauliköl in der axialen Richtung ein, dessen
Druck auf den Leitungsdruck eingestellt wurde. Der Abgabeanschluss 54 ist
an der allgemeinen Mitte einer Seitenfläche der Hülse 42 ausgebildet
und gibt Hydrauliköl zu einer Seite der Kupplung CL aus.
Der Abflussanschluss 56 ist an einer rechten Position an
der Seitenfläche der Hülse 42 ausgebildet
und gibt Hydrauliköl ab. Hydrauliköl, dessen Druck
auf den Leitungsdruck eingestellt wurde, strömt in die
Abgabedruckkammer 57 und die Abgabedruckkammer 57 bringt
einen Fluiddruck auf dem Strömungsänderungsteil 60 in
der Vorwärtsrichtung (der Richtung nach links in der Figur)
auf. Das Ausgabeloch 58 gibt Hydrauliköl aus,
das aus zwischen der Innenumfangsfläche der Hülse 42 und
der Außenumfangsfläche der Ventilschaft 70 in
Folge der Bewegung der Ventilschaft 70 entwichen ist. Die
Hülse 42 ist auch mit einer gestuften Innenwand
ausgebildet, die durch einen Teil 55 mit kleinem Durchmesser,
welcher im Allgemeinen identisch zu dem Außendurchmesser des
Strömungsänderungsteils 60 ausgebildet
ist, und einen Teil 53 mit großem Durchmesser
aufgebaut ist, der mit einem Durchmesser ausgebildet ist, welcher größer
als der des Teils 55 mit kleinem Durchmesser ist.
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Das
Strömungsänderungsteil 60 berührt
den Eingabeanschluss 52 und ein Endteil des Strömungsänderungsteils 60 ist
mit einer Umschaltplatte 62 versehen, die den Strömungspfad
umschaltet. Die folgenden Teile sind als Öffnungsteile
des Innenraums des Strömungsänderungsteils 60 ausgebildet: eine
Drosselöffnung 64, ein Abgabeöffnungsteil 66, ein
Ausgangsöffnungsteil 68 und ein Verbindungsteil 67.
Die Drosselöffnung 64 ist an der Umschaltplatte 62 ausgebildet
und gibt Hydrauliköl in der axialen Richtung ein. Das Abgabeöffnungsteil 66 öffnet
sich zu dem Abgabeanschluss 54 und das Ausgangsöffnungsteil 68 öffnet
sich zu dem Ausgabeanschluss 56. Das Verbindungsteil 67 verbindet
das Abgabeöffnungsteil 66 mit dem Ausgangsöffnungsteil 68 und der
Ventilschaft 70 ist darin aufgenommen. Zusätzlich
dazu ist die Drosselöffnung 64 mit einem Durchmesser
ausgebildet, der kleiner als der Durchmesser des Eingabeanschlusses 52 ist.
Die Drosselöffnung 64 ist auch an einer Position
ausgebildet, die eine Kommunikation mit dem Eingabeanschluss 52 erlaubt,
wenn die Umschaltplatte 62 den äußeren
Rand des Eingabeanschlusses 52 berührt. Das Verbindungsteil 67 ist
größer als der Durchmesser des Ventilschafts 70 ausgebildet
und Hydrauliköl kann durch einen Strömungspfad
strömen, welcher durch einen Spalt zwischen dem Verbindungsteil 67 und
dem Ventilschaft 70 ausgebildet ist. Da der Außendurchmesser
des Strömungsänderungsteils 60 im Allgemeinen
identisch zu dem Teil 55 mit kleinem Durchmesser der Hülse 42 ist,
kann das Strömungsänderungsteil 60 gleiten
und sich mit dem Teil 55 mit kleinem Durchmesser der Hülse 42 bewegen,
wodurch ein Raum ausgebildet wird, in dem Hydrauliköl zwischen
diesem und dem Teil 53 mit großem Durchmesser
strömen kann. Folglich sind in dem Zustand, in dem keine
Elektrizität zu der Spule 32 geleitet wird (im
Folgenden als ein Ausgangszustand bezeichnet), wie dies in der vergrößerten
Ansicht in der 1 gezeigt ist, ein Strömungspfad
A und ein Strömungspfad B ausgebildet. In dem Strömungspfad
A kann Hydrauliköl, welches durch den Eingabeanschluss 52 eintritt
durch eine Drosselung durch die Drosselöffnung 64 in
das Innere strömt, von dem Abgabeanschluss 54 durch
das Abgabeöffnungsteil 66 ausgegeben werden und
kann von dem Ausgabeanschluss 56 durch das Verbindungsteil 67 und
das Ausgabeöffnungsteil 68 abgegeben werden. In
dem Strömungspfad B strömt Hydrauliköl,
welches durch den Eingabeanschluss 52 eintritt, zwischen
der Außenumfangsfläche des Strömungsänderungsteils 60 und der
Innenumfangsfläche des Teils 53 mit großem Durchmesser
der Hülse 42, ohne gedrosselt zu werden, und wird
direkt von dem Abgabeanschluss 54 abgegeben. Wenn sich
die Umschaltplatte 62 in Kooperation mit der axialen Bewegung
des Ventilschafts 70 bewegt und den äußeren
Rand des Eingabeanschlusses 52 berührt, ist der
Strömungspfad B durch die Kontaktfläche blockiert;
allerdings ist, wenn sich die Umschaltplatte 62 von dem
Eingabeanschluss 52 trennt, der Strömungspfad
B geöffnet. Unter Berücksichtigung von axialen
Fluiddrücken, die auf das Strömungsänderungsteil 60 wirken,
gibt es ein Fluiddruck, der in der Vorwärtsrichtung (in
der Figur in der Richtung nach links) und der Rückwärtsrichtung
(in der Figur in der Richtung nach rechts) aufgrund von Hydrauliköl
wirkt, das durch den Eingabeanschluss 52 eintritt, und
es gibt einen Fluiddruck, der in der Vorwärtsrichtung aufgrund
des Hydrauliköls wirkt, das in die Abgabedruckkammer 57 eintritt. Hier
haben das Hydrauliköl, das durch den Eingabeanschluss 52 eintritt,
und das Hydrauliköl, das in die Abgabedruckkammer 57 eintritt,
beide den selben Druck, nämlich den Leitungsdruck, und
die Querschnittsfläche, die den Fluiddrücken ausgesetzt
ist, welche in der Vorwärtsrichtung wirken, ist kleiner
als die Querschnittsfläche, die dem Fluiddruck ausgesetzt
ist, der in der Rückwärtsrichtung wirkt. Daher
ist der Fluiddruck, der in der Rückwärtsrichtung
wirkt, größer und diese Differenz in den Drücken
drückt das Strömungsänderungsteil 60 in
dem Ausgangszustand nach hinten. Allerdings wird der Fluiddruck,
der in der Rückwärtsrichtung wirkt, immer teilweise
durch den Fluiddruck ausgeglichen, der in der Vorwärtsrichtung
wirkt. Somit minimiert das Ausbilden der Abgabedruckkammer 57 den
Schub, der zum Bewegen des Strömungsänderungsteils 60 nach
vorn erforderlich ist, wodurch ein kompakteres Solenoidteil 30 erzielt
werden kann.
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Das
Strömungsänderungsteil 60 ist mit einer Feder
(Vorspanneinrichtung) 76 angebracht, die den Ventilschaft 70 nach
hinten (in der Figur nach rechts) vorspannt, wobei die Umschaltplatte 62 als
eine Federaufnahme (Vorspanneinrichtungsaufnahme) dient. Die Feder 76 drückt
die Ventilschaft 70 nach hinten in den Ausgangszustand;
allerdings wird, wenn Elektrizität zu der Spule 32 geleitet
wird, die Vorspannkraft so eingestellt, dass sich die Feder 76 abhängig
von der Größe einer Gegenwirkung von der Umschaltplatte 62,
welche durch die Ventilschaft 70 und die Feder 76 die
Anziehungskraft aufnimmt, die auf den Kolben 36 wirkt,
ausdehnt oder zusammenzieht. Mit anderen Worten wird die Vorspannkraft
so eingestellt, dass sich die Feder 76 kaum ausdehnt oder
zusammenzieht, sogar wenn sich die Ventilschaft 70 bewegt,
bis die Umschaltplatte 62 den äußeren
Rand des Eingabeanschlusses 52 berührt, und auch
so eingestellt, dass sich die Feder 76 auf den Kontakt
folgend abhängig von der Größe der Gegenwirkung,
das heißt der Anziehungskraft, von der Umschaltplatte 62 ausdehnt
oder zusammenzieht. Somit können vor einem Kontakt das
Strömungsänderungsteil 60 und der Ventilschaft 70 kooperativ
bewegt werden während es fortgeführt wird, den
Ventilschaft 70 nach hinten zu drücken, und nach
einem Kontakt kann die Position des Ventilschafts 70 relativ zu
dem Strömungsänderungsteil 60 abhängig
von der Größe der Anziehungskraft eingestellt
werden.
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Der
Ventilschaft 70 ist als ein schaftartiges Bauteil ausgebildet,
das in dem Innenraum des Strömungsänderungsteils 60 aufgenommen
ist. Der Ventilschaft 70 beinhaltet den Schaftteil 72,
der so ausgebildet ist, dass ein Abschnitt, welcher den Kolben 36 berührt
und in dem Verbindungsteil 67 aufgenommen ist, einen kleinen
Durchmesser hat, und beinhaltet auch ein Strömungsrateneinstellteil 74,
dass die Strömungsrate von Hydrauliköl einstellt,
welches in den Innenraum des Strömungsänderungsteils 60 und aus
diesem heraus strömt. Das Strömungsrateneinstellteil 74 hat
einen zylindrischen Teil 74a, einen Flanschteil 74b und
ein verjüngtes Teil 74c. Der zylindrische Teil 74a ist
mit einem Durchmesser ausgebildet, der größer
als die Drosselöffnung 64 ist, und wenn der zylindrische
Teil 74a die Umschaltwelle 62 berührt,
blockiert die Kontaktfläche des zylindrischen Teils 74a die
Drosselöffnung 64. Der Flanschteil 74b ist
mit einem Durchmesser ausgebildet, der größer als
der zylindrische Teil 74a ist und befindet sich in Kontakt
mit der Feder 76. Der verjüngte Teil 74c hat einen
Außendurchmesser, der kleiner als der Flanschteil 74b ist,
und ist in einer verjüngten Form so ausgebildet, dass der
Außendurchmesser in der Richtung des Schaftteils 72 kleiner
wird. Wenn der verjüngte Teil 74c den äußeren
Rand des Verbindungsteils 67 berührt, blockiert
der verjüngte Teil 74c den Strömungspfad
in dem Spalt zwischen dem Verbindungsteil 67 und dem Ventilschaft 70,
um so die Strömung des Hydrauliköls zu dem Abflussanschluss 56 zu
blockieren.
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Der
Betrieb des elektromagnetischen Ventils 20 gemäß dem
Ausführungsbeispiel mit dem vorstehenden Aufbau ist basierend
auf der 2 erklärt. Die 2 ist eine erklärende Darstellung,
die den Zustand des Druckregelventilteils 40 während
des Betriebs des elektromagnetischen Ventils 20 zeigt.
Zuerst wird ein Beispiel des Betriebs in dem Ausgangszustand betrachtet.
In diesem Fall werden das Strömungsänderungsteil 60 und
der Ventilschaft 70, wie dies vorstehend beschrieben ist,
nach hinten gedrückt, wodurch der Strömungspfad
A und der Strömungspfad B geöffnet werden, während
das Verbindungsteil 67 blockiert wird, wie dies in der 2A veranschaulicht
ist. Folglich kann das gesamte Hydrauliköl, das durch den
Eingabeanschluss 52 eintritt, an den Abgabeanschluss 54 abgegeben
werden. Im Folgenden wird ein Beispiel eines Betriebs betrachtet,
wenn das Zuleiten von Elektrizität zu der Spule 32 begonnen
wird. In diesem Fall bewegt sich der Ventilschaft 70 vorwärts,
und wie dies vorstehend beschrieben ist bewegen sich das Strömungsänderungsteil 60 und
der Ventilschaft 70 kooperativ mit der Feder 76,
die sich kaum ausdehnt oder zusammenzieht. Folglich steht der Strömungspfad
A offen, während das Verbindungsteil 67 blockiert
bleibt, und der Strömungspfad B wird allmählich
blockiert, wenn die vorstehende Bewegung fortschreitet. Wenn die Umschaltplatte 62 den äußeren
Rand des Eingabeanschlusses 52 berührt, blockiert
die Kontaktfläche der Umschaltplatte 62 den Strömungspfad
B und die Feder 76 dehnt sich so aus oder zieht sich so
zusammen, dass der Ventilschaft 70 an einer Position stoppt,
an der die Vorspannkraft und die Anziehungskraft ausgeglichen sind.
Dieser Zustand ist in der 2B gezeigt.
Wie dies die Figur veranschaulicht, ist der Strömungspfad
B so blockiert, dass der Eingabeanschluss 52 und die Drosselöffnung 64 in
Verbindung stehen und das Verbindungsteil 67 ist geöffnet, sodass
der Abgabeanschluss 54 und der Ausgabeanschluss 56 in
Verbindung stehen. Dementsprechend wird aufgrund der kleinen Eingabemenge
des Hydrauliköls, das von der Drosselöffnung 64 durch ein
Drosseln und den Ausgleich zwischen der Vorspannkraft und der Anziehungskraft
einströmt, ein Bewegen des Ventilschafts 70 nach
vorn durch einen entsprechenden Anstieg der Ausgabemenge von dem
Abflussanschluss 56 und einer entsprechenden Verringerung
der Abgabemenge von dem Abgabeanschluss 54 begleitet. Währenddessen
wird die Bewegung des Ventilschafts 70 nach hinten durch
eine entsprechende Verringerung der Ausgabemenge von dem Abflussanschluss 56 und
einem entsprechenden Anstieg der Abgabemenge von dem Abgabeanschluss 54 begleitet.
Somit kann, wenn die Ausgabe aus dem Abflussanschluss 56 begleitet
wird, die Ausgabemenge verringert werden, da der Strömungspfad
B blockiert ist und die Eingabemenge des Hydrauliköls verringert
ist. Wenn die Anziehungskraft die Vorspannkraft komplett übersteigt,
berührt der Ventilschaft 70 die Umschaltplatte 62,
wie es in der 2C gezeigt ist, und die Kontaktfläche
des Ventilschafts 70 blockiert die Drosselöffnung 64 und
verbindet den Abgabeanschluss 54 mit dem Abflussanschluss 56.
Dies verringert folglich den Hydraulikdruck, der auf die Kupplung
CL wirkt. Es sollte angemerkt sein, dass dann, wenn die Zuleitung
von Elektrizität zu dem Solenoidteil 30 während
des Zustands blockiert ist, der in der 2C gezeigt
ist, der Ventilschaft 70 durch die Vorspannkraft der Feder 76 nach hinten
gedrückt wird und sich von der Umschaltplatte 62 trennt.
Der Ventilschaft 70 und das Strömungsänderungsteil 60 kehren
somit in Folge des Fluiddrucks, der auf diese wirkt und welcher
durch das Hydrauliköl erzeugt wird, das wieder einströmt,
zu ihren Ausgangspositionen zurück.
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Veränderungen
der Eingabemenge von dem Eingabeanschluss 52 und der Abgabemenge
von dem Abgabeanschluss 54 während des Betriebs
des elektromagnetischen Ventils 20, das vorstehend beschrieben
ist, sind im Folgenden basierend auf der 3 erklärt.
Die 3A zeigt Veränderungen der Eingabe- und Abgabemengen
gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
und die 3B zeigt Veränderungen
der Eingabe- und Abgabemengen gemäß einem Vergleichsbeispiel.
Das Vergleichsbeispiel unterscheidet sich von dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
dahingehend, dass es ohne das Strömungsänderungsteil
ausgebildet ist, und die Eingabemenge ist sogar mit einer Ausgabe
von dem Abflussanschluss nicht gedrosselt. Wenn sich der Ventilschaft
bewegt, wird eine Strömungsrate aus dem Abgabeanschluss
mit einer Einstellung der Ausgabemenge von dem Abflussanschluss
abgegeben. In beiden 3A und 3B bezeichnet
die horizontale Achse einen Hubbetrag L des Ventilschafts 70 und die
vertikalen Achsen bezeichnen eine Eingabemenge fin und eine Abgabemenge
fout. Der Hubbetrag L ist so eingestellt, dass er im Ausgangszustand
den Wert 0 und an einer Position, die den Eingabeanschluss 52 schließt,
den Maximalwert Lmax annimmt. Gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel und wie dies in der 3A veranschaulicht
ist, sind, wenn der Hubbetrag L den Wert 0 annimmt, die Eingabemenge
fin und die Abgabemenge fout beide äquivalent zu einem
Wert f0. Wenn sich der Hubbetrag L allmählich vergrößert,
wird der Strömungspfad B allmählich blockiert
und die Eingabemenge fin verringert sich, was durch eine Verringerung
der Abgabemenge fout begleitet wird. Dem Berühren des äußeren
Rands des Eingabeanschlusses 52 durch das Strömungsänderungsteil 60 folgend
(einem Hubbetrag L1) wird der Strömungspfad B blockiert,
sodass das Hydrauliköl nur durch den Strömungspfad
A strömt und die Strömungsrate, die mit der Ausgabe von
dem Ausgabeanschluss 56 eingestellt ist, wird die Abgabemenge
fout. Hier wird zum Beispiel, wenn die Abgabemenge fout ein Wert
fa ist, Hydrauliköl einer Ausgabemenge d1 von dem Ausgabeanschluss 56 ausgegeben,
wie dies in der Figur gezeigt ist. Es wird angemerkt, dass wenn
der Hubbetrag L den Maximalwert Lmax erreicht, die Eingabemenge
fin und die Abgabemenge fout beide den Wert 0 annehmen. Währenddessen
wird gemäß dem Vergleichsbeispiel die Strömungsrate,
die durch Ausgabe aus dem Ausgabeanschluss in Bezug auf die Eingabemenge
fin eingestellt wird, äquivalent zu der Abgabemenge fout,
wenn der Ventilschaft 70 einmal beginnt, sich zu bewegen.
Folglich verändert sich die Strömungsrate, wie
dies in der 3B veranschaulicht ist. Bei
dem Vergleichsbeispiel ist es klar, dass dann, wenn der Wert fa
als die Abgabemenge fout abgegeben wird, Hydrauliköl von
einer Ausgabemenge d2 ausgegeben wird, wie dies in der Figur gezeigt
ist, und Hydrauliköl in einer Menge ausgegeben wird, die
größer als die Ausgabemenge d1 ist. Somit kann
im Vergleich mit einem Beispiel, das nicht zwischen Strömungspfaden
umschaltet, das vorliegende Ausführungsbeispiel die Ausgabemenge
weiter verringern, die mit einer Einstellung der Ausgabemenge abzugeben
ist.
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Gemäß dem
elektromagnetischen Ventil 20 des vorstehend beschriebenen
Ausführungsbeispiels werden der Strömungspfad
A und der Strömungspfad B in diesem ausgebildet. In dem
Strömungspfad A strömt Hydrauliköl, welches
durch den Eingabeanschluss 52 aufgrund des Strömungsänderungsteils 60 eintritt,
das in der Hülse 42 aufgenommen ist, anschließend
weiter ins Innere durch eine Drosselung durch die Drosselöffnung 64 strömt,
wonach das Hydrauliköl aus dem Abgabeanschluss 54 abgegeben wird
sowie aus dem Abflussanschluss 56 ausgegeben wird. In dem
Strömungspfad B strömt Hydrauliköl zwischen
der Außenumfangsfläche des Strömungsänderungsteils 60 und
der Innenumfangsfläche der Hülse 42,
ohne gedrosselt zu werden, und wird direkt aus dem Abgabeanschluss 54 abgegeben.
Zusätzlich dazu kann ein Umschalten zwischen drei Zuständen
durchgeführt werden: einem Zustand, in dem das Strömungsänderungsteil 60 und
der Ventilschaft 70 verwendet werden, um den Abflussanschluss 56 abhängig
von der Strömungsrate zu blockieren, die aus dem Abgabeanschluss 54 abzugeben
ist, und Hydrauliköl durch den Strömungspfad A
und den Strömungspfad B laufen zu lassen; einem Zustand,
in dem der Strömungspfad B blockiert ist und Hydrauliköl
mit einer Einstellung des offenen Zustands des Abflussanschlusses 56 durch
den Strömungspfad A strömt; und einem Zustand,
in dem die Drosselöffnung 64 blockiert ist, um
den Eingabeanschluss 52 zu blockieren, und sich der Abgabeanschluss 54 in Verbindung
mit dem Abflussanschluss 56 befindet. Folglich kann eine
benötigte Abgabemenge sichergestellt werden, während
die Ausgabemenge klein gehalten wird.
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Das
elektromagnetische Ventil 20 des Ausführungsbeispiels
ist als ein normalerweise geöffnetes lineares Solenoidventil
ausgebildet, bei dem der Eingabeanschluss 52 in dem Ausgangszustand
offen ist. Allerdings kann das elektromagnetische Ventil 20 auch
als ein normalerweise geschlossenes lineares Solenoidventil ausgebildet
sein, bei dem der Eingabeanschluss 52 in dem Ausgangszustand
geschlossen ist.
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Das
elektromagnetische Ventil 20 des Ausführungsbeispiels
wird in einer Hydrauliksteuerung der Kupplung CL verwendet, die
in einem Automatikgetriebe eingebunden ist. Allerdings kann das
elektromagnetische Ventil 20 in einer Hydrauliksteuerung eines
beliebigen hydraulischen Mechanismus verwendet werden, der unter
Verwendung von Hydrauliköl arbeitet, und kann auch als
ein elektromagnetisches Ventil verwendet werden, das nicht für
eine direkte Steuerung benutzt wird.
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Das
vorstehende Ausführungsbeispiel wurde verwendet, um eine
beste Art und Weise zum Ausführen der Erfindung zu beschreiben.
Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht besonders auf solch ein
Beispiel beschränkt und kann offensichtlich unter Verwendung
zahlreicher Ausführungsformen umgesetzt werden, ohne den
Umfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Die
vorliegende Erfindung kann in der Automobilindustrie, der herstellenden
Industrie für elektromagnetische Ventile und desgleichen
verwendet werden.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Ein
elektromagnetisches Ventil 20 ist ein Ablass-Solenoidventil,
das mit einem Strömungspfad A ausgebildet ist, bei dem
Hydrauliköl, welches durch einen Eingangsanschluss 52 in
eine Hülse 42 eintritt, im Inneren eines Strömungsänderungsteils 60 durch eine
Drosselung durch eine Drosselöffnung 64 strömt,
und aus einem Abgabeanschluss 54 mit einer Ausgabe aus
einem Abflussanschluss 56 abgegeben wird; und einem Strömungspfad
B, bei dem Hydrauliköl zwischen einer Außenumfangsfläche
des Strömungsänderungsteils 60 und einer
Innenumfangsfläche der Hülse 42 ohne
Drosselung strömt und aus dem Abgabeanschluss 54 abgegeben
wird. Das elektromagnetische Ventil 20 kann die Strömungskanäle
A und B in Übereinstimmung mit einer Abgabemenge einstellen,
die aus dem Abgabeanschluss 54 abzugeben ist, und kann
den Strömungspfad B durch Bewegen eines Ventilschafts 70 und
des Strömungsänderungsteils 60 durch
Antreiben eines Solenoidteils 30 blockieren und nur den
Strömungskanal A mit einer Ausgabe von dem Abflussanschluss 56 öffnen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2002-286152
A [0002]