JP2011122651A - Solenoid valve - Google Patents

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JP2011122651A JP2009280404A JP2009280404A JP2011122651A JP 2011122651 A JP2011122651 A JP 2011122651A JP 2009280404 A JP2009280404 A JP 2009280404A JP 2009280404 A JP2009280404 A JP 2009280404A JP 2011122651 A JP2011122651 A JP 2011122651A
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Narifumi Sugawara
済文 菅原
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solenoid valve capable of shifting to a safe side operation so that the occurrence of a problem with an engine can be prevented even if such an abnormal situation takes place that all the ports are in constant communication with one another. <P>SOLUTION: The solenoid valve includes a position regulating member 16 for regulating a stroke of a ball valve 14 so that the pressure loss in an oil passage from a control side port 2a to an actuator side port 2b becomes larger than that in an oil passage from an actuator side port 2b to a drain side port 2c. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

この発明は、例えばオイルコントロールバルブとして用いられる電磁弁に関するものである。   The present invention relates to an electromagnetic valve used as an oil control valve, for example.

オイルコントロールバルブにおいては、従来からボール弁によるブリード式電磁弁を用いてポート間の遮断、連通を行う構成が開示されている。例えば、特許文献1の電磁弁によれば、供給圧ポート(入力ポート)から制御圧ポート(出力ポート)への油圧通路上にはボール弁と弁座が設けられており、制御圧ポートからドレンポートへの油圧通路上には弁体と弁座が設けられている。電磁弁はシャフトを駆動させてボール弁と弁体を移動させ、どちらかの油圧通路を連通するように構成されている。
電磁弁は、オン状態のときに供給圧ポートから制御圧ポートへの油圧通路を連通し、例えばオイルポンプから供給圧ポートと制御圧ポートを介してアクチュエータにエンジンオイルを供給し、アクチュエータがエンジンオイルの供給圧に応じてオイルポンプを制御する。オイルポンプはエンジンオイルの供給量を増やさないように制御されて必要のないエンジンオイルの供給を抑制する。
一方、電磁弁は、例えば断線により電力が供給されない等の電磁弁の不具合によってオイルポンプの制御が不能な状態になった場合、シャフトがボール弁の閉方向に戻ってオフ状態になるよう設定されている。電磁弁はオフ状態のときに供給圧ポートから制御圧ポートへの油圧通路を遮断して制御圧ポート内の油圧をドレンポートから大気圧に開放し、オイルポンプはアクチュエータによる制御が解除され、エンジンの回転数に応じた油圧でエンジンオイルを供給する。
Conventionally, oil control valves have been disclosed in which a bleed electromagnetic valve using a ball valve is used to block and communicate between ports. For example, according to the electromagnetic valve of Patent Document 1, a ball valve and a valve seat are provided on a hydraulic passage from a supply pressure port (input port) to a control pressure port (output port). A valve body and a valve seat are provided on the hydraulic passage to the port. The solenoid valve is configured to drive the shaft to move the ball valve and the valve body so as to communicate one of the hydraulic passages.
The solenoid valve communicates a hydraulic passage from the supply pressure port to the control pressure port when the solenoid valve is on, for example, supplies engine oil from the oil pump to the actuator via the supply pressure port and the control pressure port. The oil pump is controlled according to the supply pressure. The oil pump is controlled so as not to increase the supply amount of engine oil, and suppresses unnecessary supply of engine oil.
On the other hand, the solenoid valve is set so that the shaft returns to the closing direction of the ball valve and is turned off when the oil pump cannot be controlled due to a malfunction of the solenoid valve, for example, power is not supplied due to disconnection. ing. When the solenoid valve is off, the hydraulic pressure passage from the supply pressure port to the control pressure port is shut off to release the hydraulic pressure in the control pressure port from the drain port to atmospheric pressure. The engine oil is supplied at a hydraulic pressure corresponding to the number of rotations.

特開2006−118629号公報JP 2006-118629 A

しかしながら、上述した従来の構成において、作動油としてのエンジンオイル中に不純物等(コンタミ)の大きな異物がボール弁と弁座との間に付着した場合、ボール弁と弁座の間が完全には遮断されず、全てのポートが常時連通した異常な状態になるという課題があった。このような異常な状態において、制御ポートの圧力が高まりオイルポンプが低油圧制御となってしまった際に、エンジンを高回転域(例えば4000rpm超)等の高負荷で運転した場合、オイルポンプからのエンジンオイルの供給量が不足してエンジンが焼き付いてしまうという重大な不具合が考えられる。   However, in the conventional configuration described above, when foreign matter having large impurities or the like (contamination) adheres between the ball valve and the valve seat in the engine oil as the hydraulic oil, the gap between the ball valve and the valve seat is completely removed. There was a problem that all the ports were in an abnormal state where they were not blocked and were always in communication. In such an abnormal state, when the pressure of the control port increases and the oil pump becomes low hydraulic pressure control, when the engine is operated at a high load such as a high rotation range (for example, more than 4000 rpm), the oil pump There is a serious problem that the engine oil burns out due to insufficient engine oil supply.

この発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、全てのポートが常時連通する異常な状態になってもエンジンに不具合が発生しない安全側に動作する電磁弁を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a solenoid valve that operates on the safe side so that no malfunction occurs in the engine even when all ports are in an abnormal state in which they are always in communication. And

この発明に係る電磁弁は、シャフトを軸方向に駆動させる駆動部を搭載した第1のハウジングと、シャフトを一端から挿入して第1のハウジングと一体的に組み付けられ、オイルポンプからオイルを入力する入力ポート、オイルポンプを制御するアクチュエータにオイルを供給する出力ポート、出力ポートのオイルを排出するドレンポートを有する第2のハウジングと、第2のハウジング内に配置され、軸方向に連通する軸穴の両端に弁座を有し、軸穴と出力ポートの間を連通する穴を有する円筒体と、円筒体の軸穴に端部が挿入され、シャフトによって軸方向に駆動されて円筒体の一方の弁座と密着して出力ポートからドレンポートへの油圧通路を遮断する弁体と、弁体の端部と当接し、弁体の動作により押されて円筒体の他方の弁座と離れ、入力ポートから出力ポートへの油圧通路を連通させるボール弁と、ボール弁を円筒体の他方の弁座に付勢するスプリングとを有する電磁弁において、第2のハウジング内に設けられ、入力ポートから出力ポートへの油圧通路の圧力損失が出力ポートからドレンポートへの油圧通路の圧力損失よりも大きくなるようボール弁のストロークを規制する位置規制部材を備えている。   The solenoid valve according to the present invention includes a first housing mounted with a drive unit for driving the shaft in the axial direction, and the shaft is inserted from one end and assembled integrally with the first housing, and oil is input from an oil pump. Input port, an output port for supplying oil to an actuator for controlling the oil pump, a second housing having a drain port for discharging oil from the output port, and a shaft disposed in the second housing and communicating in the axial direction A cylindrical body having valve seats at both ends of the hole and having a hole communicating between the shaft hole and the output port, and an end portion is inserted into the shaft hole of the cylindrical body, and is driven in the axial direction by the shaft to be A valve body that is in close contact with one valve seat and shuts off the hydraulic passage from the output port to the drain port, abuts against the end of the valve body, and is pushed by the operation of the valve body to separate from the other valve seat of the cylindrical body. An electromagnetic valve having a ball valve for communicating a hydraulic passage from the input port to the output port and a spring for urging the ball valve to the other valve seat of the cylindrical body is provided in the second housing, A position restricting member for restricting the stroke of the ball valve so that the pressure loss of the hydraulic passage from the output port to the output port is larger than the pressure loss of the hydraulic passage from the output port to the drain port.

この発明に係る電磁弁によれば、入力ポートから出力ポートへの油圧通路の圧力損失が出力ポートからドレンポートへの油圧通路の圧力損失よりも大きくなるようボール弁のストロークを規制する位置規制部材を備える構成にしたので、異物がボール弁と弁座との間に付着して全てのポートが常時連通した状態においても、アクチュエータ内の油圧をドレンポートから大気圧に開放して安全側に動作させることができる。その結果、全てのポートが常時連通した異常な状態において、エンジンを高回転域等の高負荷で運転した場合でもエンジンが焼き付く不具合を防止することができる。   According to the solenoid valve of the present invention, the position regulating member that regulates the stroke of the ball valve so that the pressure loss of the hydraulic passage from the input port to the output port is larger than the pressure loss of the hydraulic passage from the output port to the drain port. Even when foreign matter adheres between the ball valve and the valve seat and all ports are always in communication, the hydraulic pressure in the actuator is released from the drain port to atmospheric pressure and operates on the safe side. Can be made. As a result, it is possible to prevent a problem that the engine is seized even when the engine is operated at a high load such as a high rotation range in an abnormal state where all the ports are always in communication.

実施の形態1の電磁弁を示す図である。1 is a diagram illustrating a solenoid valve according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1の電磁弁によりオイルポンプを制御するシステムの構成の一例を示す図である。2 is a diagram illustrating an example of a configuration of a system that controls an oil pump by the electromagnetic valve according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1の電磁弁の構成を示す図1の一部を拡大した図である。FIG. 2 is an enlarged view of a part of FIG. 1 illustrating the configuration of the solenoid valve according to the first embodiment. 実施の形態1の電磁弁のバルブの形状を示す図3のA−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line of FIG. 3 which shows the shape of the valve | bulb of the solenoid valve of Embodiment 1. FIG. 実施の形態1の電磁弁のテーパスプリングの挿入方向を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an insertion direction of a taper spring of the solenoid valve according to the first embodiment. 実施の形態1の電磁弁の動作を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an operation of the solenoid valve according to the first embodiment. 実施の形態1の電磁弁によるエンジンオイルの供給量を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the amount of engine oil supplied by the solenoid valve of the first embodiment. 実施の形態2の電磁弁の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the solenoid valve of Embodiment 2. FIG.

以下、この発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態1.
電磁弁1は、図1に示すように第2のハウジング2、第1のハウジング3、弁部10、駆動部20、コネクタ30で構成されており、ボールを弁としたブリード式の電磁弁である。第2のハウジング2は、油圧通路としての制御側ポート(入力ポート)2a、アクチュエータ側ポート(出力ポート)2b、ドレン側ポート(ドレンポート)2cを有している。第2のハウジング2の制御側ポート2aは後述する図2のオイルポンプ5に接続されており、オイルポンプ5から送出されたエンジンオイルを入力して供給する。アクチュエータ側ポート2bは後述する図2のアクチュエータ6に接続されており、エンジンオイルをアクチュエータ6に出力して供給する。ドレン側ポート2cは後述する図2のドレン1aに接続されており、アクチュエータ側ポート2bを介してアクチュエータ6に供給されたエンジンオイルを排出してアクチュエータ6内の油圧を大気圧に開放する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Embodiment 1 FIG.
As shown in FIG. 1, the electromagnetic valve 1 includes a second housing 2, a first housing 3, a valve unit 10, a drive unit 20, and a connector 30, and is a bleed type electromagnetic valve using a ball as a valve. is there. The second housing 2 has a control side port (input port) 2a, an actuator side port (output port) 2b, and a drain side port (drain port) 2c as hydraulic passages. The control side port 2a of the second housing 2 is connected to an oil pump 5 shown in FIG. 2, which will be described later, and inputs and supplies engine oil sent from the oil pump 5. The actuator side port 2b is connected to an actuator 6 shown in FIG. 2 described later, and outputs engine oil to the actuator 6 for supply. The drain side port 2c is connected to the drain 1a of FIG. 2 described later, and discharges the engine oil supplied to the actuator 6 through the actuator side port 2b to release the hydraulic pressure in the actuator 6 to atmospheric pressure.

駆動部20は、図1に示すようにスプリング21、ボス22、シャフト23、プランジャー24、パイプ25、コア26、コイル27、ボビン28、Oリング29a,29b,29cで構成されている。ここでシャフト23はプランジャー24と一体に取り付けられており、プランジャー24と一体的に動作する。スプリング21は押圧ばねとしてプランジャー24の後端に取り付けられており、シャフト23の軸前方(先端方向)に付勢している。駆動部20は既知の技術によりシャフト23を軸前方(先端方向)に駆動させる。また、駆動部20は、例えば断線により電力が供給されなくなった場合、シャフト23の駆動を停止し、シャフト23は、後述するテーパスプリング15の付勢力で軸後端方向に移動する。この構成により、駆動部20は電磁弁1としての動作上で不具合が生じた場合、テーパスプリング15の付勢力によりシャフト23を安全(フェールセーフ)側に動作させることができる。
コネクタ30はターミナル31を有しており、図示しない外部の電源から駆動部20へ電流を供給する。
As shown in FIG. 1, the drive unit 20 includes a spring 21, a boss 22, a shaft 23, a plunger 24, a pipe 25, a core 26, a coil 27, a bobbin 28, and O-rings 29a, 29b, and 29c. Here, the shaft 23 is integrally attached to the plunger 24 and operates integrally with the plunger 24. The spring 21 is attached to the rear end of the plunger 24 as a pressing spring, and is biased forward of the shaft 23 (front end direction). The drive unit 20 drives the shaft 23 forward (in the distal direction) by a known technique. Further, the drive unit 20 stops driving the shaft 23 when power is not supplied due to, for example, disconnection, and the shaft 23 moves in the axial rear end direction by a biasing force of a later-described taper spring 15. With this configuration, the drive unit 20 can move the shaft 23 to the safe (fail-safe) side by the biasing force of the taper spring 15 when a problem occurs in the operation as the electromagnetic valve 1.
The connector 30 has a terminal 31 and supplies current to the drive unit 20 from an external power source (not shown).

弁部10は、弁体12、円筒体13、ボール弁14、スプリング21より強いテーパスプリング15、位置規制部材16で構成されており、第2のハウジング2の内部に搭載され制御側ポート2aからアクチュエータ側ポート2bへの油圧通路、アクチュエータ側ポート2bからドレン側ポート2cへの油圧通路を遮断又は連通して油圧通路を切り換えるように機能する。詳細については後述する。   The valve unit 10 includes a valve body 12, a cylindrical body 13, a ball valve 14, a taper spring 15 stronger than the spring 21, and a position restricting member 16, and is mounted inside the second housing 2 and is connected to the control side port 2 a. The hydraulic passage to the actuator side port 2b and the hydraulic passage from the actuator side port 2b to the drain side port 2c are blocked or communicated to switch the hydraulic passage. Details will be described later.

弁部10は第2のハウジング2に搭載されており、駆動部20は第1のハウジング3に搭載されている。第2のハウジング2には第1のハウジング3のシャフト23が一端から挿入され、第2のハウジング2と第1のハウジング3は軸方向に一体的に組み付けられている。   The valve unit 10 is mounted on the second housing 2, and the drive unit 20 is mounted on the first housing 3. A shaft 23 of the first housing 3 is inserted into the second housing 2 from one end, and the second housing 2 and the first housing 3 are integrally assembled in the axial direction.

ここで、実施の形態1の電磁弁1によりオイルの供給量を制御するシステムについて図2を用いて説明する。図2に示すように電磁弁1の制御側ポート2aがオイルポンプ5に接続されており、アクチュエータ側ポート2bがアクチュエータ6に接続されており、ドレン側ポート2cがドレン1aに接続されている。   Here, a system for controlling the amount of oil supplied by the electromagnetic valve 1 of the first embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the control side port 2a of the solenoid valve 1 is connected to the oil pump 5, the actuator side port 2b is connected to the actuator 6, and the drain side port 2c is connected to the drain 1a.

オイルポンプ5はタンク5a内のオイルを出力して供給するポンプであり、例えば車両においては、図2に示すa,a´の配管を介して図示しないエンジンと電磁弁1にエンジンの回転数に応じてエンジンオイルを供給する。   The oil pump 5 is a pump that outputs and supplies oil in the tank 5a. For example, in a vehicle, an engine (not shown) and a solenoid valve 1 are connected to the engine speed via the pipes a and a 'shown in FIG. Supply engine oil accordingly.

アクチュエータ6は供給されるオイルの圧力(供給圧)に応じてオイルポンプ5をオン状態又はオフ状態に制御する。アクチュエータ6は例えば供給されるエンジンオイルの圧力が所定の圧力以上になるとオイルポンプ5からのエンジンオイルの供給量を抑制し(オン状態)、オイルポンプ5は低油圧でエンジンオイルを送出する。アクチュエータ6は供給されるエンジンオイルの圧力が所定の圧力より小さいときオイルポンプ5を初期待機状態(オフ状態)にし、オイルポンプ5はエンジンの回転数に応じた高油圧でエンジンオイルを送出するように設定されている。   The actuator 6 controls the oil pump 5 to be in an on state or an off state according to the pressure (supply pressure) of the supplied oil. For example, when the pressure of the supplied engine oil becomes equal to or higher than a predetermined pressure, the actuator 6 suppresses the supply amount of the engine oil from the oil pump 5 (ON state), and the oil pump 5 sends the engine oil at a low hydraulic pressure. The actuator 6 puts the oil pump 5 into an initial standby state (off state) when the pressure of the supplied engine oil is smaller than a predetermined pressure, and the oil pump 5 sends out the engine oil at a high hydraulic pressure corresponding to the engine speed. Is set to

次に弁部10の各構成について図3、図4、図5を用いて説明する。弁体12は図3に示すように軸方向に小径部12a、中径部12b、大径部12cを有している。弁体12の小径部12a側端部はボール弁14に当接しており、弁体12の大径部12c側端部は駆動部20のシャフト23の先端が当接している。小径部12aは端部が後述する円筒体13の軸穴13dに挿入されており、小径部12aの端部はボール弁14に当接している。中径部12bは後述する円筒体13の弁座13bと密着する形状を有しており、シャフト23により弁体12が押されて移動すると、弁座13bと密着してアクチュエータ側ポート2bからドレン側ポート2cへの油圧通路を遮断する。大径部12cは円筒体13側と上述した図1の駆動部20側を連通する溝12dを有しており、溝12dは図4に示すように第2のハウジング2の内壁に沿って設けられ、大径部12cの軸方向前後のエンジンオイルを流通させて弁体12が滑らかに移動するように機能する。   Next, each structure of the valve part 10 is demonstrated using FIG.3, FIG.4, FIG.5. As shown in FIG. 3, the valve body 12 has a small diameter portion 12a, a medium diameter portion 12b, and a large diameter portion 12c in the axial direction. The end of the valve body 12 on the small diameter portion 12a side is in contact with the ball valve 14, and the end of the valve body 12 on the large diameter portion 12c side is in contact with the tip of the shaft 23 of the drive unit 20. An end of the small diameter portion 12 a is inserted into a shaft hole 13 d of a cylindrical body 13 which will be described later, and an end of the small diameter portion 12 a is in contact with the ball valve 14. The intermediate diameter portion 12b has a shape that comes into close contact with a valve seat 13b of a cylindrical body 13 to be described later. When the valve body 12 is pushed and moved by the shaft 23, it comes into close contact with the valve seat 13b and drains from the actuator side port 2b. The hydraulic passage to the side port 2c is shut off. The large-diameter portion 12c has a groove 12d that communicates between the cylindrical body 13 side and the drive unit 20 side in FIG. 1 described above, and the groove 12d is provided along the inner wall of the second housing 2 as shown in FIG. The valve body 12 functions smoothly by circulating the engine oil before and after the large diameter portion 12c in the axial direction.

円筒体13は第2のハウジング2の内周に密接する略円筒形状に形成されており、その円筒中心の軸穴13dには上述した図1に示す駆動部20側から弁体12の小径部12aが挿入されている。円筒体13は図3に示すように略円筒形状の軸方向の両端に弁座13aと弁座13bを有している。また、円筒体13には軸穴13dと第2のハウジング2のアクチュエータ側ポート2bとを連通する穴13cが設けられている。ボール弁14側の弁座13aにはテーパスプリング15に付勢されたボール弁14が当接しており、制御側ポート2aからアクチュエータ側ポート2bへの油圧通路を遮断している。   The cylindrical body 13 is formed in a substantially cylindrical shape that is in close contact with the inner periphery of the second housing 2, and the small diameter portion of the valve body 12 from the drive unit 20 side shown in FIG. 12a is inserted. As shown in FIG. 3, the cylindrical body 13 has a valve seat 13a and a valve seat 13b at both ends of a substantially cylindrical shape in the axial direction. Further, the cylindrical body 13 is provided with a hole 13c that allows the shaft hole 13d and the actuator side port 2b of the second housing 2 to communicate with each other. The ball valve 14 biased by the taper spring 15 is in contact with the valve seat 13a on the ball valve 14 side, and the hydraulic passage from the control side port 2a to the actuator side port 2b is blocked.

また、円筒体13は弁体12側の端部に弁座13bを有しており、駆動部20のシャフト23が駆動して弁体12をボール弁14の開方向に押し付けると、弁体12が円筒体13方向に移動して弁体12の中径部12bと円筒体13の弁座13bが密着し、アクチュエータ側ポート2bからドレン側ポート2cへの油圧通路を遮断する。   The cylindrical body 13 has a valve seat 13b at the end on the valve body 12 side. When the shaft 23 of the drive unit 20 is driven to press the valve body 12 in the opening direction of the ball valve 14, the valve body 12 is provided. Moves in the direction of the cylindrical body 13 so that the intermediate diameter portion 12b of the valve body 12 and the valve seat 13b of the cylindrical body 13 are in close contact with each other, and the hydraulic passage from the actuator side port 2b to the drain side port 2c is blocked.

ボール弁14は略球状に形成されており、円筒体13の軸穴13dから弁体12の小径部12aの先端が当接している。また、ボール弁14は弁体12に対向する方向からテーパスプリング15に付勢されて円筒体13の弁座13aに密着されている。ボール弁14は、弁体12の動作により小径部12aの先端を押し付けられると、円筒体13の弁座13aから離れて制御側ポート2aからアクチュエータ側ポート2bへの油圧通路を連通する。   The ball valve 14 is formed in a substantially spherical shape, and the tip of the small diameter portion 12 a of the valve body 12 is in contact with the shaft hole 13 d of the cylindrical body 13. The ball valve 14 is urged by a taper spring 15 from the direction facing the valve body 12 and is in close contact with the valve seat 13 a of the cylindrical body 13. When the tip of the small diameter portion 12 a is pressed by the operation of the valve body 12, the ball valve 14 is separated from the valve seat 13 a of the cylindrical body 13 and communicates a hydraulic passage from the control side port 2 a to the actuator side port 2 b.

テーパスプリング15はテーパ形状に形成されたばねであり、第2のハウジング2内の弁体12に対向してボール弁14に当接するよう配置され、ボール弁14を円筒体13の弁座13a方向に付勢している。   The taper spring 15 is a spring formed in a taper shape, and is arranged to face the valve body 12 in the second housing 2 so as to contact the ball valve 14, and the ball valve 14 is arranged in the direction of the valve seat 13 a of the cylindrical body 13. Energized.

位置規制部材16は、弁座13aに密着したボール弁14との間に図3に示す隙間Bを設けるように構成されており、ボール弁14の可動可能なストロークを隙間B分のみに規制するストローク規制部材として機能する。隙間Bの大きさは、制御側ポート2aからアクチュエータ側ポート2bへの圧力損失がアクチュエータ側ポート2bからドレン側ポート2cへの圧力損失よりも大きくなる(制御側ポート2a→アクチュエータ側ポート2bの圧力損失>アクチュエータ側ポート2b→ドレン側ポート2cの圧力損失)大きさで設定されている。このように設定された隙間Bにより、異物が円筒体13の弁座13aとボール弁14との間に付着して全ポートが連通した場合においてもドレン側ポート2cの影響が大きくなり、アクチュエータ側ポート2bの圧力状態がドレン側ポート2cに接続したドレンの圧力状態と同じになる。その結果、アクチュエータ6はオフ状態になり、オイルポンプ5はエンジンの回転数に応じた高油圧でエンジンオイルをエンジンに供給して、エンジンが焼き付くことはないので、異常が生じた場合にも常に安全(フェールセーフ)側に動作させることができる。   The position restricting member 16 is configured to provide a gap B shown in FIG. 3 between the ball valve 14 and the ball valve 14 in close contact with the valve seat 13a, and restricts the movable stroke of the ball valve 14 to the gap B only. It functions as a stroke restricting member. The size of the gap B is such that the pressure loss from the control side port 2a to the actuator side port 2b is larger than the pressure loss from the actuator side port 2b to the drain side port 2c (control side port 2a → pressure on the actuator side port 2b). Loss> actuator side port 2b → drain side port 2c pressure loss). Due to the gap B set in this way, even when foreign matter adheres between the valve seat 13a of the cylindrical body 13 and the ball valve 14 and all the ports communicate with each other, the influence of the drain side port 2c increases, and the actuator side The pressure state of the port 2b becomes the same as the pressure state of the drain connected to the drain side port 2c. As a result, the actuator 6 is turned off, and the oil pump 5 supplies engine oil to the engine at a high hydraulic pressure corresponding to the engine speed, so that the engine is not burned. It can be operated on the safe (fail-safe) side.

位置規制部材16はテーパスプリング15のテーパに沿ったテーパ形状に形成されており、例えば鉄系の板金材をカップ形状に形成したものである。位置規制部材16はテーパスプリング15の台座としてテーパスプリング15と第2のハウジング2の内壁との間に配置されており、テーパスプリング15を安定的に固定して位置を保持し、テーパスプリング15による第2のハウジング2への直接的摺動による磨耗を防止している。   The position restricting member 16 is formed in a taper shape along the taper of the taper spring 15. For example, an iron-based sheet metal material is formed in a cup shape. The position regulating member 16 is disposed between the taper spring 15 and the inner wall of the second housing 2 as a pedestal of the taper spring 15. The position regulating member 16 stably holds the position by fixing the taper spring 15. Wear due to direct sliding on the second housing 2 is prevented.

また、位置規制部材16のカップ形状は図5(a)に示すテーパスプリング15と同じ傾斜のテーパ形状を有しており、テーパスプリング15を図5(b)に示すように逆向きに挿入した場合に途中で引っ掛かってテーパスプリング15の逆挿入を防止するように構成されている。   Further, the cup shape of the position regulating member 16 has the same tapered shape as that of the taper spring 15 shown in FIG. 5A, and the taper spring 15 is inserted in the reverse direction as shown in FIG. 5B. In some cases, the taper spring 15 is caught in the middle to prevent reverse insertion of the taper spring 15.

なお、位置規制部材16はボール弁14を構成する素材より硬度が低い素材で構成することにより、ボール弁14が摩滅等の損耗を防止することができ、ボール弁14の変形によるシール漏れを防ぐことができる。   The position restricting member 16 is made of a material whose hardness is lower than that of the material constituting the ball valve 14, so that the ball valve 14 can be prevented from being worn away such as being worn, and seal leakage due to deformation of the ball valve 14 can be prevented. be able to.

次に電磁弁1の動作について説明する。図6(a)はアクチュエータ側ポート2bとドレン側ポート2cが連通している状態を示しており、図6(b)は制御側ポート2aとアクチュエータ側ポート2bが連通している状態を示しており、図6(c)は全ポートが連通した異常な状態を示している。図7はエンジン回転数とエンジンオイルの供給量の関係を示す図である。なお、図7においては一例としてエンジンの回転数が4000rpm以上の場合にエンジンオイル不足によるエンジン焼き付きの可能性があるものとして示している。   Next, the operation of the electromagnetic valve 1 will be described. 6A shows a state where the actuator side port 2b and the drain side port 2c communicate with each other, and FIG. 6B shows a state where the control side port 2a and the actuator side port 2b communicate with each other. FIG. 6C shows an abnormal state in which all ports communicate. FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the engine speed and the supply amount of engine oil. In FIG. 7, as an example, when the engine speed is 4000 rpm or more, there is a possibility of engine seizure due to insufficient engine oil.

図7に示すエンジン回転数が0からa(rpm)の間では、図1に示す駆動部20が駆動しない。ボール弁14は図6(a)に示すようにテーパスプリング15によって円筒体13方向に付勢されており、ボール弁14は円筒体13の弁座13aに密着して制御側ポート2aからアクチュエータ側ポート2bへの油圧通路を遮断している。一方、弁体12はボール弁14に押されて後退し、これによってスプリング21に抗してシャフト23を後退移動させる。この弁体12の後退によって中径部12bが弁座13bから離れるため、アクチュエータ側ポート2bからドレン側ポート2cへの油圧通路Cは連通している。したがって、アクチュエータ6はドレン側ポート2cと連通して大気圧と略同じであるためオン状態にならない。その結果、オイルポンプ5は図7のFに示すようにエンジンの回転数に応じてエンジンオイルの供給量を増加する。   When the engine speed shown in FIG. 7 is between 0 and a (rpm), the drive unit 20 shown in FIG. 1 is not driven. As shown in FIG. 6A, the ball valve 14 is urged toward the cylindrical body 13 by a taper spring 15, and the ball valve 14 is in close contact with the valve seat 13a of the cylindrical body 13 from the control side port 2a to the actuator side. The hydraulic passage to port 2b is blocked. On the other hand, the valve body 12 is pushed back by the ball valve 14, thereby moving the shaft 23 backward against the spring 21. Since the intermediate diameter portion 12b is separated from the valve seat 13b by the retraction of the valve body 12, the hydraulic passage C from the actuator side port 2b to the drain side port 2c is in communication. Therefore, since the actuator 6 communicates with the drain side port 2c and is substantially the same as the atmospheric pressure, it is not turned on. As a result, the oil pump 5 increases the supply amount of the engine oil according to the engine speed as shown in F of FIG.

図7に示すエンジン回転数が所定のa(rpm)を超えると、駆動部20が駆動してプランジャー24を介してシャフト23を弁部10方向に駆動させる。シャフト23は弁体12方向に移動し、シャフト23の先端が弁体12の大径部12cを押すと同時に弁体12の小径部12aの先端がボール弁14をテーパスプリング15に抗して開方向に押し付ける。ボール弁14は図6(b)に示すように円筒体13の弁座13aから離れて位置規制部材16と当接する。また、弁体12の中径部12bは円筒体13の弁座13bと密着する。こうして、図6(b)に示すように制御側ポート2aからアクチュエータ側ポート2bとへの油圧通路Dを連通すると共に、アクチュエータ側ポート2bからドレン側ポート2cとへの油圧通路を遮断してアクチュエータ6にオイルポンプ5から供給されたエンジンオイルを出力する。アクチュエータ6はエンジンオイルの供給圧が所定の圧力を超えてオン状態となりオイルポンプ5を制御するので、オイルポンプ5からのエンジンオイルの供給量は図7のGに示すように維持される。このようにして、オイルポンプはエンジンオイルの供給量を増やさないように制御されて必要のないエンジンオイルの供給を抑制している。   When the engine speed shown in FIG. 7 exceeds a predetermined a (rpm), the drive unit 20 is driven to drive the shaft 23 in the direction of the valve unit 10 via the plunger 24. The shaft 23 moves in the direction of the valve body 12, and at the same time the tip of the shaft 23 pushes the large diameter portion 12 c of the valve body 12, the tip of the small diameter portion 12 a of the valve body 12 opens the ball valve 14 against the taper spring 15. Press in the direction. As shown in FIG. 6B, the ball valve 14 is separated from the valve seat 13a of the cylindrical body 13 and abuts against the position restricting member 16. Further, the middle diameter portion 12 b of the valve body 12 is in close contact with the valve seat 13 b of the cylindrical body 13. In this way, as shown in FIG. 6B, the hydraulic passage D from the control side port 2a to the actuator side port 2b is communicated, and the hydraulic passage from the actuator side port 2b to the drain side port 2c is shut off to 6 outputs the engine oil supplied from the oil pump 5. Since the actuator 6 is turned on when the supply pressure of the engine oil exceeds a predetermined pressure, the supply amount of the engine oil from the oil pump 5 is maintained as indicated by G in FIG. In this way, the oil pump is controlled so as not to increase the supply amount of engine oil, and suppresses unnecessary supply of engine oil.

図7に示すエンジン回転数が4000(rpm)目前に達すると、駆動部20は駆動を停止する。ボール弁14がテーパスプリング15の付勢力により円筒体13の方向に移動すると同時に弁体12がボール弁14に押されてシャフト23の方向に移動し、シャフト23は弁体12の大径部12cに押されスプリング21の付勢力に抗して駆動部20の方向に移動し、図6(a)に示す初期状態の位置に戻る。このときボール弁14は円筒体13の弁座13aに密着し、弁体12の中径部12bは弁座13bから離れるので油圧通路Cが連通する。上述した図2のアクチュエータ6の油圧はアクチュエータ側ポート2bとドレン側ポート2cを介して大気圧と略同じになり、アクチュエータ6がオフ状態になる。その結果、オイルポンプ5は図7のH→Iに示すようにエンジンの回転数に応じてエンジンオイルの供給量を増加する。   When the engine speed shown in FIG. 7 reaches 4000 (rpm), the drive unit 20 stops driving. The ball valve 14 moves in the direction of the cylindrical body 13 by the urging force of the taper spring 15 and at the same time the valve body 12 is pushed by the ball valve 14 and moves in the direction of the shaft 23, and the shaft 23 is in the large diameter portion 12 c of the valve body 12. It moves to the direction of the drive part 20 against the urging | biasing force of the spring 21, and returns to the position of the initial state shown to Fig.6 (a). At this time, the ball valve 14 is in close contact with the valve seat 13a of the cylindrical body 13, and the intermediate diameter portion 12b of the valve body 12 is separated from the valve seat 13b, so that the hydraulic passage C communicates. The hydraulic pressure of the actuator 6 in FIG. 2 described above becomes substantially the same as the atmospheric pressure via the actuator side port 2b and the drain side port 2c, and the actuator 6 is turned off. As a result, the oil pump 5 increases the supply amount of engine oil in accordance with the engine speed, as indicated by H → I in FIG.

ここで、オイルコントロールバルブとしての電磁弁1に不具合が発生し、電磁弁1がオイルポンプ5を制御不能な状態になった場合について説明する。
例えばエンジンの回転数がa(rpm)と4000(rpm)の間のb(rpm)において、不具合により電磁弁1に電力が供給されなくなった場合、駆動部20は駆動を停止する。シャフト23はスプリング21の付勢力により駆動部20の方向に移動して初期状態の位置に戻る。ボール弁14はテーパスプリング15の付勢力によって円筒体13の弁座13aに密着し、制御側ポート2aからアクチュエータ側ポート2bへの油圧通路を遮断する。同時に、アクチュエータ側ポート2bからドレン側ポート2cへの油圧通路は連通され、図6(a)に示すように油圧通路Cが連通した状態になり、アクチュエータ側ポート2b内の油圧はドレンポート2cから大気圧に開放される。オイルポンプ5はアクチュエータ6による制御が解除されてエンジンオイルの供給量をFの延長線上のF´に増加させ、オイルポンプ5からのエンジンオイルの供給量は図7のJ→F´→Iに示すように推移する。その結果、オイルポンプ5はエンジンの回転数に応じた高油圧でエンジンオイルを供給する。
Here, a case where a malfunction occurs in the electromagnetic valve 1 as the oil control valve and the electromagnetic valve 1 becomes unable to control the oil pump 5 will be described.
For example, when the engine speed is b (rpm) between a (rpm) and 4000 (rpm), if power is not supplied to the solenoid valve 1 due to a malfunction, the drive unit 20 stops driving. The shaft 23 moves in the direction of the drive unit 20 by the urging force of the spring 21 and returns to the initial position. The ball valve 14 is brought into close contact with the valve seat 13a of the cylindrical body 13 by the urging force of the taper spring 15, and blocks the hydraulic passage from the control side port 2a to the actuator side port 2b. At the same time, the hydraulic passage from the actuator side port 2b to the drain side port 2c is communicated, and as shown in FIG. 6A, the hydraulic passage C is in communication with the hydraulic pressure in the actuator side port 2b from the drain port 2c. Open to atmospheric pressure. The oil pump 5 is released from the control by the actuator 6 to increase the supply amount of the engine oil to F ′ on the extension line of F, and the supply amount of the engine oil from the oil pump 5 is changed from J → F ′ → I in FIG. Transition as shown. As a result, the oil pump 5 supplies engine oil at a high hydraulic pressure corresponding to the engine speed.

このとき、図6(c)に示すようにエンジンオイル中の異物cが円筒体13の弁座13aとボール弁14との間に付着した場合、ボール弁14が弁座13aに密着せず、制御側ポート2aからアクチュエータ側ポート2bへの油圧通路が連通した状態になる。また、ボール弁14は弁体12を少しだけ押し戻すので、弁体12の中径部12bは弁座13bから離れてアクチュエータ側ポート2bからドレン側ポート2cへの油圧通路も連通した状態になる。   At this time, as shown in FIG. 6C, when the foreign matter c in the engine oil adheres between the valve seat 13a of the cylindrical body 13 and the ball valve 14, the ball valve 14 does not adhere to the valve seat 13a, The hydraulic passage from the control side port 2a to the actuator side port 2b is in a communicating state. Further, since the ball valve 14 pushes back the valve body 12 slightly, the intermediate diameter portion 12b of the valve body 12 is separated from the valve seat 13b, and the hydraulic passage from the actuator side port 2b to the drain side port 2c is also communicated.

ここで、ボール弁14のストロークは、上述した図3に示す隙間Bであり、隙間Bは制御側ポート2aからアクチュエータ側ポート2bへの圧力損失がアクチュエータ側ポート2bからドレン側ポート2cへの圧力損失よりも大きくなるよう設定されている。図6(c)に示すように、アクチュエータ側ポート2bからドレン側ポート2cへの油圧通路Eの流れは、制御側ポート2aからアクチュエータ側ポート2bへの油圧通路E´の流れよりも強いため、エンジンオイルが油圧通路E´、油圧通路Eを通ってドレン側ポート2cへ排出される。アクチュエータ側ポート2bはドレン側ポート2cと連通して大気圧と略同じになるため上述した図2に示すアクチュエータ6はオフ状態となり、アクチュエータ側ポート2b内の油圧はドレンポート2cから大気圧に開放される。オイルポンプ5はアクチュエータ6による制御が解除されてエンジンオイルの供給量をFの延長線上のF´に増加させ、オイルポンプ5からのエンジンオイルの供給量は図7のJ→F´→Iに示すように推移する。その結果、オイルポンプ5はエンジンの回転数に応じた高油圧でエンジンオイルを供給する。   Here, the stroke of the ball valve 14 is the gap B shown in FIG. 3 described above, and the gap B is the pressure loss from the control side port 2a to the actuator side port 2b due to the pressure loss from the actuator side port 2b to the drain side port 2c. It is set to be larger than the loss. As shown in FIG. 6 (c), the flow of the hydraulic passage E from the actuator side port 2b to the drain side port 2c is stronger than the flow of the hydraulic passage E ′ from the control side port 2a to the actuator side port 2b. Engine oil is discharged to the drain side port 2c through the hydraulic passage E 'and the hydraulic passage E. The actuator-side port 2b communicates with the drain-side port 2c and becomes substantially the same as the atmospheric pressure, so that the actuator 6 shown in FIG. Is done. The oil pump 5 is released from the control by the actuator 6 to increase the supply amount of engine oil to F ′ on the extension line of F, and the supply amount of engine oil from the oil pump 5 is changed from J → F ′ → I in FIG. Transition as shown. As a result, the oil pump 5 supplies engine oil at a high hydraulic pressure corresponding to the engine speed.

以上のように実施の形態1によれば、位置規制部材16は、制御側ポート2aからアクチュエータ側ポート2bへの圧力損失がアクチュエータ側ポート2bからドレン側ポート2cへの圧力損失よりも大きくなるようにボール弁14との間に隙間Bを設けて、ボール弁14のストロークを規制するように構成したので、異物が円筒体13の弁座13aとボール弁14との間に付着して全ポートが連通したままの異常な状態になっても制御側ポート2aからのエンジンオイルがアクチュエータ側ポート2bに供給されずにアクチュエータ内の油圧をドレンポートから大気圧に開放することができる。
その結果、全ポートが連通した異常な状態においても、エンジンを高回転域等の高負荷で運転した場合にエンジンの焼き付きによる不具合を発生させない安全(フェールセーフ)側に動作させることができる。
As described above, according to the first embodiment, the position regulating member 16 has a pressure loss from the control side port 2a to the actuator side port 2b larger than a pressure loss from the actuator side port 2b to the drain side port 2c. Since the clearance B is provided between the ball valve 14 and the stroke of the ball valve 14 to restrict the foreign matter, the foreign matter adheres between the valve seat 13a of the cylindrical body 13 and the ball valve 14, and all the ports are Even if an abnormal state continues, the engine oil from the control side port 2a is not supplied to the actuator side port 2b, and the hydraulic pressure in the actuator can be released from the drain port to the atmospheric pressure.
As a result, even in an abnormal state in which all the ports communicate with each other, when the engine is operated at a high load such as a high rotation range, the engine can be operated on the safe (fail-safe) side that does not cause problems due to engine seizure.

実施の形態2.
実施の形態1においては、鉄系の板金材をカップ形状に形成した位置規制部材16を用いてボール弁14のストロークを規制する構成について説明したが、実施の形態2は供給されるエンジンオイルに異物の混入するのを抑制する構成について説明する。なお、実施の形態1と同様の構成については詳細な説明を省略する。
Embodiment 2. FIG.
In Embodiment 1, although the structure which controls the stroke of the ball valve 14 using the position control member 16 which formed the iron-type sheet metal material in the cup shape was demonstrated, Embodiment 2 is applied to the engine oil supplied. A configuration for suppressing the entry of foreign matter will be described. Detailed description of the same configuration as that of the first embodiment will be omitted.

位置規制部材17は上述した実施の形態1の位置規制部材16と同様の機能を有する。また、位置規制部材17は図8に示すようにメッシュ状に形成されており、制御側ポート2aとボール弁14とへの油圧通路上に配置されオイルフィルタとして機能する。   The position restricting member 17 has the same function as the position restricting member 16 of the first embodiment described above. Further, the position restricting member 17 is formed in a mesh shape as shown in FIG. 8, and is disposed on a hydraulic passage to the control side port 2a and the ball valve 14, and functions as an oil filter.

第2のハウジング2の制御側ポート2aは、図8に示すように第2のハウジング2の軸方向先端に設けられており、制御側ポート2aから円筒体13の弁座13aの間の油圧流路上に位置規制部材17が配置できる位置に形成される。   As shown in FIG. 8, the control side port 2a of the second housing 2 is provided at the front end in the axial direction of the second housing 2, and the hydraulic flow between the control side port 2a and the valve seat 13a of the cylindrical body 13 is provided. It is formed at a position where the position regulating member 17 can be arranged on the road.

以上のように実施の形態2によれば、位置規制部材17をメッシュ状に形成し、制御側ポート2aから供給されるエンジンオイルがメッシュ状の位置規制部材17を通過するように配置して構成したので、エンジンオイルに混入した異物を取り除くことができ、不具合発生率を低減させることができる。   As described above, according to the second embodiment, the position restricting member 17 is formed in a mesh shape, and the engine oil supplied from the control-side port 2a is disposed so as to pass through the mesh-like position restricting member 17. As a result, foreign matter mixed in the engine oil can be removed, and the occurrence rate of defects can be reduced.

1 電磁弁、1a ドレン、2 第2のハウジング、2a 制御側ポート(入力ポート)、2b アクチュエータ側ポート(出力ポート)、2c ドレン側ポート(ドレンポート)、3 第1のハウジング、5 オイルポンプ、5a タンク、6 アクチュエータ、10 弁部、12 弁体、12a 小径部、12b 中径部、12c 大径部、12d 溝、13 円筒体、13a,13b 弁座、13c 穴、13d 軸穴、14 ボール弁、15 テーパスプリング、16,17 位置規制部材、20 駆動部、21 スプリング、22 ボス、23 シャフト、24 プランジャー、25 パイプ、26 コア、27 コイル、28 ボビン、29a,29b,29c Oリング、30 コネクタ、31 ターミナル。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solenoid valve, 1a drain, 2nd housing, 2a Control side port (input port), 2b Actuator side port (output port), 2c Drain side port (drain port), 3 1st housing, 5 Oil pump, 5a Tank, 6 Actuator, 10 Valve part, 12 Valve body, 12a Small diameter part, 12b Medium diameter part, 12c Large diameter part, 12d Groove, 13 Cylindrical body, 13a, 13b Valve seat, 13c hole, 13d Shaft hole, 14 ball Valve, 15 Taper spring, 16, 17 Position restriction member, 20 Drive part, 21 Spring, 22 Boss, 23 Shaft, 24 Plunger, 25 Pipe, 26 Core, 27 Coil, 28 Bobbin, 29a, 29b, 29c O-ring, 30 connectors, 31 terminals.

Claims (5)

シャフトを軸方向に駆動させる駆動部を搭載した第1のハウジングと、
上記シャフトを一端から挿入して上記第1のハウジングと一体的に組み付けられ、オイルポンプからオイルを入力する入力ポート、上記オイルポンプを制御するアクチュエータに上記オイルを供給する出力ポート、上記出力ポートのオイルを排出するドレンポートを有する第2のハウジングと、
上記第2のハウジング内に配置され、軸方向に連通する軸穴の両端に弁座を有し、上記軸穴と上記出力ポートの間を連通する穴を有する円筒体と、
上記円筒体の軸穴に端部が挿入され、上記シャフトによって軸方向に駆動されて上記円筒体の一方の弁座と密着して上記出力ポートから上記ドレンポートへの油圧通路を遮断する弁体と、
上記弁体の端部と当接し、上記弁体の動作により押されて上記円筒体の他方の弁座と離れ、上記入力ポートから上記出力ポートへの油圧通路を連通させるボール弁と、
上記ボール弁を上記円筒体の他方の弁座に付勢するスプリングとを有する電磁弁において、
上記第2のハウジング内に設けられ、上記入力ポートから上記出力ポートへの油圧通路の圧力損失が上記出力ポートから上記ドレンポートへの油圧通路の圧力損失よりも大きくなるよう上記ボール弁のストロークを規制する位置規制部材を備えたことを特徴とする電磁弁。
A first housing mounted with a drive unit for driving the shaft in the axial direction;
An input port for inputting oil from an oil pump, an output port for supplying the oil to an actuator for controlling the oil pump, an output port for supplying the oil to an actuator for controlling the oil pump, A second housing having a drain port for draining oil;
A cylindrical body disposed in the second housing, having a valve seat at both ends of an axial hole communicating in the axial direction, and having a hole communicating between the axial hole and the output port;
A valve body having an end inserted into the shaft hole of the cylindrical body, driven in the axial direction by the shaft, and in close contact with one valve seat of the cylindrical body, blocking a hydraulic passage from the output port to the drain port When,
A ball valve that comes into contact with an end of the valve body, is pushed by the operation of the valve body to leave the other valve seat of the cylindrical body, and communicates a hydraulic passage from the input port to the output port;
A solenoid valve having a spring for biasing the ball valve to the other valve seat of the cylindrical body;
A stroke of the ball valve is provided in the second housing, and the pressure loss of the hydraulic passage from the input port to the output port is larger than the pressure loss of the hydraulic passage from the output port to the drain port. An electromagnetic valve comprising a position regulating member for regulating.
上記位置規制部材は、上記スプリングと上記第2のハウジングとの間に配置され、上記スプリングを位置決め保持することを特徴とする請求項1記載の電磁弁。   2. The electromagnetic valve according to claim 1, wherein the position regulating member is disposed between the spring and the second housing, and positions and holds the spring. 上記位置規制部材は、上記スプリングがテーパ形状の場合、上記スプリングのテーパに沿ったテーパ形状に形成されていることを特徴とする請求項2記載の電磁弁。   3. The electromagnetic valve according to claim 2, wherein the position restricting member is formed in a tapered shape along the taper of the spring when the spring is tapered. 上記位置規制部材はメッシュ状で構成されており、上記入力ポートと上記円筒体の他方の弁座との間の油圧通路上に配置されていることを特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれか1項に記載の電磁弁。   The said position control member is comprised by the mesh shape, and is arrange | positioned on the hydraulic passage between the said input port and the other valve seat of the said cylindrical body, The Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. The solenoid valve according to any one of the above. 上記位置規制部材は上記ボール弁を構成する素材より硬度の低い素材で構成されていることを特徴とする請求項1から請求項4のうちのいずれか1項に記載の電磁弁。   The electromagnetic valve according to any one of claims 1 to 4, wherein the position restricting member is made of a material having a hardness lower than that of the material constituting the ball valve.
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