專利名稱：電磁驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電磁驅(qū)動(dòng)裝置，該電磁驅(qū)動(dòng)裝置包括一在行程方向上可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的并且具有一個(gè)圓形或橢圓形橫截面的驅(qū)動(dòng)部件，上述驅(qū)動(dòng)部件有一個(gè)在行程方向的橫向上被磁化的永磁體裝置，該永磁體裝置具有至少一對(duì)在行程方向上按順序布置的反向磁化的磁體部分并被布置在一個(gè)軛形裝置空隙中，軛形裝置具有在磁化方向上在驅(qū)動(dòng)部件的對(duì)置側(cè)上的極靴。
如DE 19 900 762 C2中所公開的電磁驅(qū)動(dòng)裝置只具有兩個(gè)布置在驅(qū)動(dòng)部件對(duì)置側(cè)面上的極靴，其分別被一個(gè)能通電的線圈環(huán)形地包圍，因此線圈的軸向與驅(qū)動(dòng)部件磁體部分的磁化方向相同。在優(yōu)選實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)部件是平的并且類似板狀的。
在許多應(yīng)用中，尤其是在用于閥門裝置的情況下，電磁驅(qū)動(dòng)裝置的整個(gè)結(jié)構(gòu)的特別平的結(jié)構(gòu)方式很受歡迎。使用已知的布置，一種平的結(jié)構(gòu)方式無法被實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的目的是提供一種開始所述類型的電磁驅(qū)動(dòng)裝置，該電磁驅(qū)動(dòng)裝置在設(shè)計(jì)上可以是特別平的。
根據(jù)本發(fā)明，該目的由此來實(shí)現(xiàn)，即軛形裝置具有兩對(duì)極靴，該極靴限定了空隙并且通過兩個(gè)基本上平行于行程方向伸展的軛形區(qū)域連接在一起，其中至少軛形區(qū)域之一被一個(gè)能夠通電以產(chǎn)生行程的線圈所包圍，并且每一對(duì)極靴都對(duì)應(yīng)有永磁體裝置上的一對(duì)反向磁化的磁體部分。
按本發(fā)明中的電磁驅(qū)動(dòng)裝置的優(yōu)點(diǎn)特別在于，它可以以一種簡單的結(jié)構(gòu)來制造，該設(shè)計(jì)非常地窄和平，整個(gè)裝置的寬度無乎不超過驅(qū)動(dòng)部件的直徑并且同時(shí)基本上與極靴的寬度相對(duì)應(yīng)。這種驅(qū)動(dòng)裝置因此首先適用于非常窄的圓盤閥。另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，由于旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)裝置可以很寬松地允許制造中的不精確。沒有的可能削減軸承使用壽命的扭轉(zhuǎn)力和翻轉(zhuǎn)力發(fā)生。
在從屬權(quán)利要求中所述的措施描述了權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)裝置的有利的改進(jìn)方案。
在至少一個(gè)線圈不通電的狀態(tài)下，每一對(duì)反向磁化的磁體部分被定位在兩個(gè)布置在驅(qū)動(dòng)部件兩側(cè)的極靴的區(qū)域內(nèi)，也就是說，所述裝置是自動(dòng)定心的。
磁體部分對(duì)合適地布置為在行程方向上通過一個(gè)中間段相互隔離開，其中該中間段最好由不可磁化的材料例如塑料制成。由此增強(qiáng)的磁作用。
在一個(gè)有利的結(jié)構(gòu)方案中，驅(qū)動(dòng)部件由一根由不可磁化的材料例如塑料制成的管子或圓桿構(gòu)成，該管子或圓桿帶有磁體部分。在這種情況下，每一個(gè)磁體部分優(yōu)選由兩個(gè)反向磁化的半圓盤或半環(huán)構(gòu)成。磁體部分在這種情況下合適地布置在管子或圓桿中的凹槽或凹部中。因此，該結(jié)構(gòu)可以以一種特別簡單和成本經(jīng)濟(jì)的方式來實(shí)現(xiàn)。
驅(qū)動(dòng)部件可以與一個(gè)從動(dòng)部件相連，該從動(dòng)部件最好為一種活塞式滑閥的活塞或者其他閥門件。
為了與從動(dòng)部件相連，設(shè)計(jì)為一個(gè)設(shè)有永磁體裝置的管子的形式的驅(qū)動(dòng)部件最好為一種夾鉗的形式，從而該夾鉗能夠與從動(dòng)部件相連。
為了增加往復(fù)力，可以將多個(gè)軛形裝置在行程方向上前后布置。
本發(fā)明的實(shí)施例在附圖中進(jìn)行描繪并且在下面的說明中進(jìn)行詳細(xì)描述。


圖1是作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一種帶有兩個(gè)線圈的電磁驅(qū)動(dòng)裝置的一個(gè)整體透視圖，圖2是一種驅(qū)動(dòng)部件的一個(gè)透視圖，該驅(qū)動(dòng)部件是一根設(shè)有磁體部分的塑料管。
圖1中所示的第一實(shí)施例中，圓柱形驅(qū)動(dòng)部件10包括四個(gè)圓盤狀的在橫向于行程方向H被磁化的磁體部分11至14，一方面在行程方向上一前一后布置的磁體部分11和12以及另一方面也在行程方向上一前一后布置的磁體部分13和14被分別反向磁化，通過磁場(chǎng)箭頭標(biāo)記M+和M-來表示。相鄰的磁體部分11和12由一個(gè)圓柱形中間段15與同樣相鄰的磁體部分13和14間隔開，該中間段15由不可磁化的材料例如塑料構(gòu)成。然而，它也可以由可磁化的材料構(gòu)成，或者磁體部分11至14的尺寸對(duì)應(yīng)時(shí)，它可以被省略。
磁體部分11至14分別由兩個(gè)半圓盤11a至14a和11b至14b構(gòu)成以便于能夠更容易地實(shí)現(xiàn)希望的磁化方向。原則上來說，徑向磁化的全圓盤或環(huán)或半環(huán)都可以使用。除了圓形的橫截面以外，橢圓形或卵圓形的橫截面也是可以的。
軛形裝置16包括兩個(gè)基本上為U形的軛形部件17和18，軛形部件布置在驅(qū)動(dòng)部件10的對(duì)置側(cè)。在這種情況下，構(gòu)成兩個(gè)極靴19和20的軛形部件17的支腿和同樣構(gòu)成兩個(gè)極靴21和22的軛形部件18的支腿分別相互對(duì)置著布置，因此驅(qū)動(dòng)部件10在形成一個(gè)間隙的情況下被布置在一方面是極靴19和21之間的而另一方面是極靴20和22之間的圓形的空隙之中。在這種布置中，極靴19至22的寬度基本上與驅(qū)動(dòng)部件10的直徑對(duì)應(yīng)，因此驅(qū)動(dòng)裝置的總寬度基本上與驅(qū)動(dòng)部件10的直徑對(duì)應(yīng)。
在行程方向上，確定極靴19-21相隔的距離以及極靴21和22相隔的距離，使磁體部分11和12之間的分離面定位在極靴19和21的平面內(nèi)，而磁極13和14之間的分離面定位在極靴20和22的平面內(nèi)。這樣的定位可以通過改變磁極11至14以及中間段15的高度來實(shí)現(xiàn)。
極靴19和20通過一個(gè)軛形區(qū)域23連接在一起而極靴21和22通過一個(gè)軛形區(qū)域24連接在一起。所述軛形區(qū)域23和24構(gòu)成了用于兩個(gè)勵(lì)磁線圈25和26的鐵心，該勵(lì)磁線圈環(huán)形地環(huán)繞著軛形區(qū)域23和24。原則上來說，也可以將一個(gè)勵(lì)磁線圈只布置在軛形區(qū)域23和24之一上。
在所述的電磁驅(qū)動(dòng)裝置中，驅(qū)動(dòng)部件10是磁性定心的，也就是說，當(dāng)勵(lì)磁線圈25和26沒有通電時(shí)，它位于圖示的對(duì)稱位置。為了使驅(qū)動(dòng)部件10偏移，勵(lì)磁線圈25和26相反地進(jìn)行通電。在行程方向上驅(qū)動(dòng)部件向一側(cè)以及當(dāng)反向通電時(shí)向另一側(cè)取決于電流強(qiáng)度而有較大或較小的偏移。當(dāng)磁體部分11和13對(duì)準(zhǔn)極靴時(shí)，達(dá)到一個(gè)方向上的最大行程，而當(dāng)極靴12和14對(duì)準(zhǔn)極靴時(shí)，達(dá)到另一個(gè)方向上的最大行程。當(dāng)切斷電流的時(shí)候，會(huì)自動(dòng)返回初始的定心位置。
上述電磁驅(qū)動(dòng)裝置可以例如用來操作一種活塞式滑閥的活塞或者其他閥門件，如在最初所提到的現(xiàn)有技術(shù)中所描述和示出的那樣。另一方面，這樣的電磁驅(qū)動(dòng)裝置也可以作為一個(gè)用于所有裝置的操縱裝置來使用，在這種情況下，某一個(gè)規(guī)定的行程將會(huì)被執(zhí)行。
在圖2中示出一種驅(qū)動(dòng)部件30的一種可選擇的實(shí)施方式。該驅(qū)動(dòng)部件主要包括一根塑料管31，該塑料管也可以由另一種不可磁化的材料構(gòu)成并且可以具有一個(gè)圓形的或橢圓形的橫截面。這里由有磁體部分32至35來代替磁體部分11至14，該磁體部分分別包括兩個(gè)反向磁化的半環(huán)32a至35a和32b至35b。所述半環(huán)裝入塑料管31中相應(yīng)的凹槽并且固定在那里。與圖示實(shí)施方式不同，在一側(cè)磁體部分32和33以及在另一側(cè)磁體部分34和35可以相互接觸。它們通過塑料管31的一個(gè)間隔區(qū)域36相互分隔開，該間隔區(qū)域在功能上對(duì)應(yīng)于第一實(shí)施例中的中間段15。此外，分別形成一個(gè)磁體部分的半環(huán)可以無間隙地相互貼靠。
作為第二實(shí)施例的變型，半環(huán)32a和32b也可以例如是整體式的，這同樣適合相應(yīng)的其他半環(huán)。如果沒有間隔區(qū)域36，所有的半環(huán)32a至35a也可以進(jìn)行整體式地構(gòu)成，而所有的半環(huán)32b至35b也可以分別一起整體式地構(gòu)成。此外，一種作為半圓盤或徑向磁化的全圓盤的結(jié)構(gòu)方案也是可以的。
塑料管31可以使它剖開的一側(cè)與一個(gè)從動(dòng)部件相連，例如一個(gè)閥芯。為了這個(gè)目的，塑料管31至少在該連接側(cè)可以設(shè)計(jì)成一個(gè)夾鉗以便于以一種簡單的方式固定或者可松開地固定從動(dòng)部件。
為了增加往復(fù)力，多個(gè)軛形裝置16可以前后地布置成一列。在這種情況下，該裝置雖然變得更長，但是可以保持較窄的寬度。驅(qū)動(dòng)部件10于是當(dāng)然必須設(shè)有更多的磁體部分對(duì)。
權(quán)利要求
1.一種電磁驅(qū)動(dòng)裝置，其包括在行程方向上可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的并且具有圓形或橢圓形橫截面的驅(qū)動(dòng)部件，該驅(qū)動(dòng)部件有橫向于行程方向的被磁化的永磁體裝置，所述永磁體裝置至少具有一對(duì)在行程方向上按順序布置的反向磁化的磁體部分并被布置在具有極靴的軛形裝置空隙中，而且極靴在驅(qū)動(dòng)部件的對(duì)置側(cè)面上被設(shè)置在磁化方向上，其特征在于，軛形裝置(16)具有兩對(duì)極靴(19-22)，該極靴限定了所述空隙并且通過兩個(gè)基本上平行于行程方向(H)伸展的軛形區(qū)域(23、24)連接在一起，其中至少軛形區(qū)域(23、24)之一被用以產(chǎn)生行程而能夠通電的線圈(25、26)所包圍，并且每一對(duì)極靴(19、21或20、22)都對(duì)應(yīng)有永磁體裝置上的一對(duì)反向磁化的磁體部分(11、12；32、33或13、14；34、35)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，在所述至少一個(gè)線圈(25、26)的不通電的狀態(tài)下，每一對(duì)反向磁化的磁體部分(11、12；32、33或13、14；34、35)被定位在兩個(gè)布置在驅(qū)動(dòng)部件(10)兩側(cè)的極靴(19、21或20、22)的區(qū)域內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電磁驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，磁體部分對(duì)(11、12；32、33或13、14；34、35)在行程方向(H)上被一個(gè)中間段(15；36)彼此隔離開。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電磁驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，中間段(15；36)由不可磁化的材料構(gòu)成。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電磁驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，極靴(19-22)的寬度和/或至少一個(gè)線圈(25、26)的直徑基本上與驅(qū)動(dòng)部件(10；30)的直徑對(duì)應(yīng)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電磁驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，驅(qū)動(dòng)部件(30)包括一根由不可磁化的材料特別是塑料制成的管子(31)或圓桿，該管子或圓桿帶有磁體部分(32-35)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電磁驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，每一個(gè)磁體部分(32-35)包括兩個(gè)反向磁化的半圓盤或半環(huán)(32a-35a、32b-35b)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電磁驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，磁體部分(32-35)布置在管子(31)或圓桿中的凹槽或凹部中。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電磁驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，驅(qū)動(dòng)部件(10；30)與一個(gè)從動(dòng)部件相連，該從動(dòng)部件最好是活塞式滑閥的活塞或者其他的閥門件。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電磁驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，設(shè)計(jì)為一個(gè)設(shè)有永磁體裝置(32-35)的管子(31)的驅(qū)動(dòng)部件(30)按夾鉗的方式與從動(dòng)部件相連。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電磁驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，多個(gè)軛形裝置(16)在行程方向(H)上前后地布置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電磁驅(qū)動(dòng)裝置，其包括一個(gè)在行程方向(H)上可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的并且具有一個(gè)圓形或橢圓形橫截面的驅(qū)動(dòng)部件(10)，該驅(qū)動(dòng)部件有一個(gè)在行程方向(H)的橫向上被磁化的永磁體裝置，所述永磁體裝置至少具有一對(duì)在行程方向上按順序布置的反向磁化的磁體部分(11至14)并被布置在一個(gè)具有極靴(19－22)的軛形裝置(16)空隙中，而且極靴(19－22)在驅(qū)動(dòng)部件(10)的對(duì)置側(cè)面上被設(shè)置在磁化方向上。軛形裝置(16)具有兩對(duì)極靴(19、21和20、22)，該極靴限定了所述空隙并且通過兩個(gè)基本上平行于行程方向(H)伸展的軛形區(qū)域(23、24)連接在一起。其中至少軛形區(qū)域(23、24)之一被一個(gè)能夠通電用以產(chǎn)生行程的線圈(25、26)所包圍。每一對(duì)極靴(19、21或20、22)都設(shè)有永磁體裝置上的一對(duì)反向磁化的磁體部分(11、12和13、14)。由此以簡單的方式實(shí)現(xiàn)非常窄的結(jié)構(gòu)方式。
文檔編號(hào)H01F7/122GK1806302SQ200480016641
公開日2006年7月19日 申請(qǐng)日期2004年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月14日
發(fā)明者J·格爾哈茨, R·施溫策爾 申請(qǐng)人:費(fèi)斯托合資公司