CN1074788A - 电磁致动器 - Google Patents

Abstract

改进型电磁致动器包含第一组件；根据指令信号 沿相对运动轴相对第一组件移动的第二组件，第二组 件包括磁通源装置，以便在相对于相对运动轴的向内 和向外方向形成径向指向磁通；线圈组件装置形成至 少两个线圈组件分别安置在向内和向外方向上的磁 通路径中；一种装置把信号加到线圈组件上，使电流 以一个方向绕轴流过向内指向磁通，以相反的方向绕 轴流过向外指向磁通，使加在第一和第二组件间的磁 通/电流力是相加的。

Description

本申请是1989年3月7日由Keith    O.Stuart提出的第07/319956号美国专利申请的后续申请，上述申请已于1990年3月27日被授与第4912343号美国专利（简称“′343专利”）;其又是1988年8月31日提出而现已放弃的第07/238925号美国专利申请的后续申请。

本发明一般地涉及到电磁致动器装置，而更具体地涉及到，能根据较低电平的电输入信号而提供较大输出力的改进型电磁致动器装置。

电磁致动器是公知的。在许多专利申请中，致动器的输出力是由电控制或指令信号来控制的，而且是电控制或指令信号的函数，在各种专利申请中电磁致动器就是这样被使用的。这种致动器包括直线致动器和角致动器，并在许多专利申请中使用。例如，在1990年1月9日授与的，转让予本受让人代理的第4892328号美国专利中所述（下文简称′328专利），直线致动器被用作为可动悬挂***中的电磁支柱装置的部件，以控制机动车底盘相对于车架的水平和定向。

在′343专利中叙述了一种改进型致动器。该致动器可以是直线型或角型，能够根据较小电平的指令信号提供较大输出力。该专利装置包含有同轴安装的第一和第二园柱形部件，沿一个公共轴彼此可相对运动。该致动器包含，沿至少一个部件轴部分以一个径向向内方向。和沿至少一个另外的部件轴部分以一个径向向外方向，形成径向磁通的装置。一个线圈组件包含至少两个与公共轴同轴的园柱形线圈部件，在每一个磁通路径中安排了一个线圈部件。所提供的装置，是用于把控制信号加到线圈部件上，从而使电流以一个方向绕公共轴流 过安排在径向向内磁通中的那些线圈部件，和以相反方向绕公共轴流过安排在径向向外磁通中的那些线圈部件，从而使按楞次定律产生的，加在第一和第二组件之间磁通/电流力相加。

′343专利中所述最佳实施例使用了同轴安排在可相对移动轴周围的三个线圈。至少一对轴彼此隔开的园柱形磁体被安排在内部和中间线圈之间，每个磁体径向极化而使从磁体出来的磁通被定在径向方向上。至少第二对类似的磁体被安排在中间和外部线圈之间。磁体最好用高磁能积材料制造，例如钕-铁-硼或钐-钴，以便产生较高的磁通密度。磁体被极化，以使每组磁体中的一个形成径向向内方向上的磁通，而每组的其它磁体形成径向向外方向上的磁通。形成向内指向磁通的磁体，和形成向外指向磁通的磁体一样，轴向地排成一列，使每个极性方向的磁体提供穿过线圈组件同一部分的全部径向磁通，中央铁心部件安排在内线圈中，一个园柱形管套在外线圈周围，两者都与可相对移动轴同轴，形成磁体的磁通回路。

电刷安排在各组磁体之间和磁体两端，用于将控制电流施加到以一个方向通过向内磁通和以相反方向通过向外磁通的线圈中，从而使根据楞次定律产生的电流/磁通力相加。在′343专利所示实施例中，磁体、铁心元件和外园筒全都依所产生的力，而相对于线圈移动。

虽然′343专利中的设计方案，能依据较低电平的指令信号提供较大的输出力，但是制造′343专利中所述型式的园柱形磁体特别是较大的磁体（直径4-6英寸）的成本，与所述致动器装置的总成本相比是高的。而且，用高磁能积材料，如钕-铁-硼或钐-钴材料，制造的磁体容易对环境条件敏感，并且当遇到不利的环境条件时磁体的物理性能就会被破坏。再者，在′343专利中所示方案中， 线圈组件在结构上必须有足够的刚性，才能经受住加在两个线圈组件之间的力。在某些专利申请中，例如′328专利所示的支柱装置，由于该装置可能遭受各种不同条件影响，就很难抑制支柱装置中固有频率。最后，电刷易磨损而使至少在某些专利申请中，如′343专利中所示致动器装置，在用于需要长期工作而较少维修的地方时可以证明是不令人满意的。

因此，本发明的一个目的是提供一种改进型的，能克服或大大减少上述问题的电磁致动器。

本发明的另一个目的，是简化′343专利中所述电磁致动器的结构。

本发明的另一目的是提供一个′343专利中所述型式的电磁致动器。而且适于利用容易得到的条形磁体以便减少致动器的总成本。

本发明的另一个目的，是根据′343专利中致动器设计原理，提供一个改进型的电磁致动器，同时为高磁导率材料的磁体提供一个防护环境以改善磁体使用寿命。

本发明的另一个目的，是提供三个可供替换的电磁致动器方案，每个方案都是一个不同专利申请。

本发明还有一个目的，是提供三个′343专利和本文所述的型式的电磁致动器的改进无刷型式。

本发明的这些目的和其它目的，是通过下述类型的改进型电磁致动器达到的，它包含：（a）一个第一组件;（b）一个第二组件，它能根据一个指令信号，沿一个可相对移动轴，相对于第一组件移动，该第二组件包含磁通源装置，在相对于可移动轴的向内和向外两个方向上，形成径向指向的磁通;（c）线圈组件装置，形成至少两个线 圈部件，它们分别安排在向内和向外方向的磁通路径中;（d）把指令信号加到线圈部件上的装置以使电流以一个方向绕轴流过向内指向磁通，并以相反方向绕轴流过向外指向磁通，从而使施加在第一和第二组件间的磁通/电流力是相加的。本发明，一方面，条形磁体和磁通聚集元件被用于提供径向指向的磁通。在另一方面，线圈部分被绕制在铁心元件上，提供附着的线圈装置。结果，一个无刷致动器设计方案就被公开了。

本发明的其它目的一部分将是显而易见的，一部分将在下文中谈及。因此，本发明包含的产品，其具有的特征、性能和各部件关系，将在下面详细公开中举例说明，专利申请的保护范围将在权利要求书中指出。

为了完全理解本发明的性质和目的，应当阅读下面结合附图给出的详细说明。

图1，是沿本发明直线致动器一个实施例的可相对移动轴的剖面图;

图2，是沿图1中2-2线的视图。

图3是沿图1中3-3线的视图。

图4是沿本发明直线致动器的第二实施例可相对移动轴的视图。

图5是沿图4中5-5线的视图。

图6是沿本发明直线致动器第三实施例的可动轴的一个视图。

图7是图6所示实施例的致动器组件的输出力和相对位置关系的图解实例。

图8示出了包括本发明一个或多个情况的角致动器的一个实施例。

图9示出了包括本发明一个或多个情况的角致动器的第二实施例。

在各附图中相同数字表示相同或类似的部分。

参看图1，所示致动器是一个“自由线圈”装置，尤其它是′343专利中所示装置的简化和改进，其中线圈作为一个组件部分，可相对于形成作为第二组件部分的磁路元件移动。更具体地说，由数字10标示的致动器包括第一组件12，组件12包含中心支撑轴14和线圈组件16，它们被固定在两端支座18之间，该致动器还包括第二组件20，组件20包括形成磁路的部件，用以提供径向指向的磁通，这些部件被固定在内、外支架22a和22b上，而22a和22b又被支撑在底座24上。第一组件和第二组件相配合而形成一个可相对移动的轴线30，从而第二组件20可沿轴30，相对于第一组件12滑动。在详细的下文中将会看到，根据加到致动器上的指令信号且按指令信号的函数，两个组件可以沿轴30彼此相对移动。

详细描述的第一组件12包括一个中心轴14，它与轴线30同轴安排。中心轴14被以任何适当方式固定到端部支撑18a和18b上，使该轴和支撑彼此相互移动。中心轴14和支撑18a，18b最好用不导磁材料，如铝做成。线圈组件16包括，绕成一个园柱形管状的或薄壁园柱形状的导线，以适当方式，悬挂并固定在组件顶部和底部的支撑18上。线圈组件16被表示为包括一层绕制的导线。线圈导线最好是矩形截面和“边缘绕制”以使导线（截面）的长度是径向指向的，而导线的宽度是轴向指向的。矩形导线的长宽之比规定着安排在每个磁场中导线的匝数，这在下文中可知。线圈组件16是悬挂的，因此当两个组件相对运动时，它仍和轴线30保持同轴。线圈是由涂有电绝缘材料的导线制成的，导线的一部分在组件外部沿轴线实际上裸露出来，从而电刷相对于线圈组件运动时，电刷58，60 和62就和裸露的导线电接触，下文详细描述。线圈最好固定在一起，使它们自己有足够的刚性，但是也可以绕在一定刚度的元件上，如绕在石墨合成材料元件上，以便在使用中保证其结构的刚性。组件16的各线圈以相同规格的导线，沿轴向均匀绕制，从而使沿轴线30，组件的每个单位长度上包含相同的匝数，即相同的导线长度。

如图2所示，端部支撑18这样构成以使得该支撑能相对于轴架22a和22b作轴向移动。例如，如图所示，端部支撑可做成具有X型的径向横截面而形成一个径向延伸的臂28，轴架22a和22b由延长元件或棒径向隔开地形成，并且在臂28之间绕轴30等角相隔。这将允许在两个组件之间做相对轴向的***，而保持部件径向固定不动。

第二组件20通常包括形成磁路的装置，和把指令信号施加到安置在由磁路产生的磁通中的线圈组件16上的装置。更具体地说，第二组件20包括中央铁心部件40，外部柱形套42，磁体组件44和46，磁通聚集极板48和50，电刷卡箍52、54和56，和电刷58、60和62。

更具体地说，第二组件20包括空心的中央铁心部件40。铁心部件安排在内轴架22a上，与轴14同轴，并且安排在轴14周围和线圈组件16内。铁心部件被固定，而不会相对于轴30作径向移动。铁心部件40由导磁材料制成，例如软铁或钒波明德（vanadium    permandur）。铁心部件40可由实体材料，或径向或半径向铁心叠片制成。

外部柱形套42也由导磁材料，例如软铁或钒波明德制成。铁心元件做成一定形状，且具有足够的径向厚 度，以避免磁通饱和并把磁阻减到最小，由下文可见。套42具有一定形状的内表面，以便和磁体44和46及中心电刷卡箍60的外表面相配合。在这方面，外柱形套42的内表面包括平面70，如图3所示，从而磁体44和46可以用适当的环氧树脂，在相对于组件20其余部分的适当轴向和径向位置上，与表面70粘结，如下文所述。磁体被固定到表面70上使得其间不存在空气隙，从而保证磁体和外柱形套之间有良好的导磁性。与此类似，装有电刷卡箍54的外柱形套42的内表面做成一定形状，使卡箍被粘接到套42的内表面，以使电刷卡箍也固定就位。

′343专利所示方案使用了在径向方向上极化的园柱形磁体，以提供径向指向的磁通。但是，这种磁体，特别是大尺寸磁体（半径约4-6英寸）制造昂贵，并且易碎，尤其当暴露于恶劣环境条件情况下的时候。因此，本发明的一种情况是，用条形磁体代替园柱形磁体，并且柱形磁通聚集极件48和50被用来聚集由磁体在径向方向上产生的穿过线圈组件的磁通。

磁体44和46用永磁材料，例如用钕-铁-硼或钐-钴制成，以便在向内和向外的径向方向上形成完全均匀的磁通密度，磁通分别穿过置于相对于第二组件的第一组件的任何一个位置上的线圈组件16的两个不同轴向部分。更具体地说，所有磁体最好尺寸相同，每个磁体的极性取向是使磁通穿过每个磁体的厚度，指向与长边垂直的方向。磁体44的安排是，其南北两极取向使得磁通指向一个径向方向（如所示向内指向），而磁体46的安排是，所有磁极的取向使磁通指向与磁体44相反的径向方向（如所示向外指向）。

正如图3所示，每组磁体绕轴30等角安排，并和轴30等距相 隔。每组磁体安排尽可能彼此靠近，以便使每组磁体中的相邻磁体间具有最小间隙。每组磁体的所有磁体安排在相同的轴向位置上从而当磁体固定到外柱形套42的各自的表面70时，磁体就近似成一个多边形截面的正棱柱形环。每组磁体的数目，可按致动器所需尺寸而有所不同。不过，由下文中可知，磁体数目越多就越接近园形截面的柱形，漏磁通也相应减少。可是，每组的磁体数目越多，就需要越多的部件构成致动器，也就增加了成本和制造致动器的复杂性。

对由每组磁体44和46产生的磁通进行聚集的装置，分别包括磁通聚集极件48和50。每个柱形极件48和50由导磁材料管例如软铁管制成。每个柱形极件48和50有多个外部平表面，如图3中表面72（每组每个磁体对应一个），从而形成一个外接多边形的横截面，使每组每个磁铁的内部平表面可以粘接到每个外部平表面上。一种合适的粘结材料再次被使用。粘结材料加在每组磁体和相应聚集极件之间，使每个磁体和相应表面72间实际存在的空气隙最小。由于每组磁体以相同方式取向，聚集极件可作成一定形状，以对准，向内平行指向的，由条形磁体指向所需的径向向内方向的磁通。因此，每个聚集极件48和50的内表面74作成弯曲的，其横截面内沿形成一个园形。每个聚集极件这样安排，使得内表面74与轴30同轴，与线圈组件16等距相隔，也与内铁心部件40的外表面等距相隔。每个聚集极件径向厚度制得足够厚，以便充分地保护磁体，和以径向方式均匀分布磁通。在这种方式中磁体44和46和聚集极件48和50就接近于′343专利所示方案的管状磁铁所产生的磁场。

这样，如图1和3所示，磁体44和46所产生的磁通将主要沿径向通过线圈组件16，来自磁体44的磁通被表示为在径向向内方 向上穿过线圈组件16，来自磁体46的磁通被表示为径向向外方向上穿过线圈组件16。在铁心元件40中向下，在外柱形壳42中向上，便是磁通的返回通路。

另外，如图1所示，外柱形套42还支承着同轴安排在磁体两端的电刷卡箍52和56。第3电刷卡箍54安排在两组磁体之间。电刷卡箍52，54和56用非铁的不导磁材料，例如铝或塑料制造，以保证磁体44和46所产生的磁通路径满足要求。通过围绕内部磁心元件40和外柱形套42之间的每个磁体44和46的表面，围绕电刷58和62与电刷60之间的磁体边缘，为每一个磁体提供了保护设施。

第二组件20被固定，使两个组件12和20易于沿相对移动轴30，彼此相对滑动。在这点上，如图1所示，至少两个直线轴承组件90a和90b可被提供在支承轴14和铁心元件40之间，以利于两个组件的相对轴向移动。

施加控制信号去控制第一和第二组件相对位置并形成电磁回路的结构，由图1所示出。更具体地说，内部铁心元件40、外部柱形套42、磁体44和46、聚集极件48和50的轴向长度，可被分成两个高磁密部分或区域，由电刷卡箍54隔开，其磁通分别向内或向外指向。这些部分随着第一和第二组件的相对移动而相对于线圈组件16移动。因此，如图所示，两个高磁密部分被安排在两个不同的轴向位置，每一个对应于一组磁体。

主控制接触电刷60，被固定在电刷卡箍54上，与两个高磁密部分之间的线圈组件16形成点接触。一对对地接触电刷58和62分别被固定在位于磁体组两侧的电刷卡箍52和56上，在两 个高磁密部分两端形成与线圈组件的点接触。电刷58和62，距电刷60的距离相同。从而在电刷58和60之间，如同在电刷60和62之间一样，线圈导线的长度相同。每个电刷由导电材料制成，例如铜/石墨混合物。主控制电刷被适当联接以接收指令信号Vc，而对地接触电刷被适当地联接到***接地点。结果，当控制信号加到接触电刷60上时，电流就以相互相反的轴向方向，流入两个接地电刷58和62。由于穿过这两个部分的磁通彼此方向相反，根据楞次定律，沿轴30产生的力将是相加的，并且在第一和第二组件之间将产生一个净轴向力。相对应的力的方向和大小取决于Vc的极性和幅值，以及电刷58和60之间，电刷60和62之间电流的方向。电刷将保持和线圈组件接触，而不考虑相对第二组件的第一组件的轴向位置。

除上述以外，致动器还包括测量第一组件12和第二组件20的相对位移的装置。更具体地说，欧姆计可加在线圈组件的固定点之间，最好加在图1中100，处所示一端。欧姆计102将测量点100和紧密接地电刷62之间的电阻，以指示第一组件12和第二组件20之间的相对位移。

计算图1中用d表示的第二组件20的轴向长度及相对于图1中用D表示的线圈组件16的轴向长度的尺寸，结果D减d代表了致动器的可能的行程或冲程，即位移。因此，线圈组件16的一部分总是被安排在内部铁心元件40和聚集元件48及50之间。通过把信号Vc加到电刷60上，指令信号可被加到线圈组件上。电流将从电刷60流向每个接地电刷58和62，因为后者被连到***接地点。由于电刷60和58之间，电刷60和62之间的线圈组件有相等的电阻，因此一个相等电流将在电刷60和电刷58之间，在电刷60和 电刷62之间流动，尽管该电流是以相反方向流过线圈的这些部分。因此通过线圈这些部分的磁通也将是方向相反的。线圈组件的导线绕制方向，及因此流过线圈导线的电流方向，将总是平行于每个聚集元件48和50的内园柱表面74（并因此基本与垂直通过这些表面的磁通垂直，后文中将会明白）。因此，根据楞次定律，由磁体44的磁通所产生的电流/磁通积而沿轴30产生的力，穿过与磁体径向相反的线圈组件16的部分，将同由磁体46的磁通所形成的电流/磁通积而沿轴30产生的力相加。

图4和图5中所示实施例与图1-3中所示实施例基本相同，只是线圈组件16a被绕制和固定到内铁心元件40a上，从而第一组件110包括组件16a和铁心元件40a两者。因此，这个设计被称为“附着”线圈设计。

现在详细叙述附着线圈设计，内铁心元件40a的两端，被固定在两端支架18a和18b上。铁心部件，一般是把直径缩到最小的实心体，与轴30同轴安装。线圈组件16a基本上被绕在铁心元件40a的全部长度上。第一组件还包括至少两个，最好是三个或更多个支杆114（图4-5中示出了4根），这些支杆与线圈组件径向相隔，其取向与轴30平行，从而在支杆114和第一组件110之间形成一个柱形空间，能滑动地容纳第二组件112。另一方面，可用轴套代替支杆114，用在第二组件112两径向端，以便把第二组件和第一组件110相连接。

第二组件112包括外柱形壳42，磁体组44和46，聚集元件48和50，电刷卡箍52，54和56，电刷58，60和62。其结构与图1-3中所示相同。第二组件，以适当方式，如用直线轴 承116安装在支杆114上，从而根据加到电刷60上的指令信号Vc，第二组件112可沿轴30相对第一组件轴向自由移动。虽然未示出第二组件也能包括合适的支架来连接与第一组件相对应的第二组件，从而使两个组件之间产生的力被传递到所用致动器所带的适当结构上去。如图1-3的实施例中所示，致动器的整个可能的行程是D（线圈组件16的长度）减去d（第二组件轴向长度）。附着线圈设计也包含测量第一和第二组件12和20位移的装置。更具体地说，一个欧姆计102可加到点100和接地电刷62上以便于测量位置100和接地电刷62之间的电阻，从而得到两个组件110和112之间的相对位移的指示。

自由线圈和附着线圈设计方案各有其自己的优点。附着线圈设计比自由线圈设计，制造简单，这是由于减少了部件数量和取消了线圈组件结构须足够坚固以承担致动器产生的各种力的要求。按照本申请，两种设计方案之间的另一个主要区别，可以是优点或缺点，是附着线圈设计表明一种增强的“阻尼作用”，该“阻尼作用”是由建立在中央铁心元件40a中的涡流引起的。因为磁场相对铁心元件运动，便产生了与铁心元件和磁组件之间相对速度成正比的一个力，它反抗产生速度的力。因此，自由线圈设计的优点是，致动器实质上以很小的质量随所产生的力而运动，这是因为自由线圈组件的铁心元件16的质量实际上比附着线圈组件16a的铁心部件40a的质量小得多。因此，对于要求具有阻尼以反抗外力的申请，例如′328专利中所述的支杆组件，附着线圈设计方案可能是较好的，而对要求快速响应，不大需要阻尼的申请，自由线圈设计方案则更好。

此外，对某些要求无刷设计的申请，图6所示实施例可以使用。 所示的无刷设计方案，作为图4和5中附着线圈设计的改进型而表示出。图6的致动器包括内铁心元件16b。该铁心元件通过适当的支座连杆118被固定在端座18a和18b之间。铁心元件16b有一个中性轴位置，在该位置上，铁心部件的一个预定中心参考点126被精确地轴向安排在两组磁体44和46之间所确定为零平面128上。

在图6的实施例中，线圈组件16b被修正，以包括两个线圈组120和122，当铁心元件在中性轴位置时，两线圈组在零平面128中的点124上被联在一起，从连接点124点开始，两线圈组绕公共轴30以相反方向绕制到内铁心元件16b上。一个线圈组120有一个引线132从铁心元件16b一端引出，并被连接以接收指令信号Vc，而另一引线134从铁心元件16b另一端引出，连到***接地点。另一方面，当线圈部分的端部都接地时，指令信号就可加到连接点124上。线圈组120，以一个方向从连接点124朝着铁心元件一端绕轴30绕制到铁心元件16b上，从而该线圈组件完全布置在磁体组44所产生的磁通路径中，也即对于与组件20b对应的铁心元件16b的任一位置：从中性轴位置到以任一轴向离开中性轴距离为P/2的位移（磁体组44和46之间轴向间距的一半，如图6所示），都布置在该磁通路径中，其理由见下文。另一线圈组122，以相反方向从连接点124朝着铁心元件的另一端绕轴30绕制到铁心元件16b上，则该线圈组件完全布置在磁体46所产生的磁通路径中，即，对于以任一轴向从中性轴位置到相对于组件20b的铁心元件16b的任一位置，都被布置在磁通路径中。应当明白，由于图6所示实施例是一个无刷设计，每个线圈120和122的厚 度可以包括多层线圈以提高布置在每个磁场中的线圈匝数。

图6所示设计方案有一个极限行程，当铁心元件精确就位，就会产生最大的力，从而中心参考点126被安置在零平面128中。因此由于磁体44和46之间的间隔定义为“P”（如图5所示），只要中心参考点126（沿水平轴表示）是安排在P所限定的范围内，力（沿纵轴表示）就是恒定的。如果中心参考点沿轴向移到“P”所限定的范围以外，力就会如所示的那样减小。

应该知道，图1-6所述的直线致动器，被设计成提供线性（直线）输出力，而对于角致动器，每个致动器可设计成提供一个转矩或一个角位移。如图8、9所示，图1～6中所示三种设计的任一直线致动器，可被适当连接到联动机构上，把直线运动转化为角运动。

在图8中，为此目的，将第一和第二组件之一（如所示的第一组件12）固定起来以避免直线运动，并将另一组件（如所示的第二组件20）联到一个轴销130上。轴销穿过连杆134的径向槽132。连杆134可转动地支承在与径向槽132隔开的支点136上，从而当第二组件相对于第一组件移动时，连杆绕支点136转动，同时，轴销130在132中移动，以适应旋转运动。

另一方面，如图9所示，对于图1～6中所述任一致动器，第一组件和第二组件构成可以相同，除了相对运动轴30和所有被设计成以径向距离R而对曲率中心140弯曲的致动器部件之外。角致动器可容易地被用于如绕垂直穿过图9平面中心140的轴而旋转一杠杆臂142，这借助于将该臂固定以使它能以曲率中心140绕一个轴销转动，并同轴销146一起把该臂加到组件之一（如图9所示的第二组件20）上来完成。第二组件然后被固定到一个基座上，则指令 信号用来控制第一组件和第二组件沿相对运动轴30相对运动的量。在角致动器方案中，表102可用于测量相对角位移或角行程。

本发明的电磁致动器，对′343专利中所述的对其发明优点所得到益处进行了描述并要求保护的致动器设计做了某些改进。本发明的致动器被大大简化，并适于采用条形磁体，使制造便宜。磁体也得以进一步保护而增加了磁体的寿命。由于采用图4所示附着线圈设计，致动器就具有一个***固有阻尼。图6所示无刷设计提供了一个寿命延长的致动器，虽然该致动器的运行受到更多的限制。最后，图1～6所示致动器设计方案易于被改进成图8、9所示的角致动器。

在上述产品中可进行某些改动而不脱离本发明的范围，这意味着，上述说明书中所述和附图中所示的全部内容将被理解为是一种例证而不应受其限制。

Claims (11)

1、一种电磁致动器，包括：(a)第一组件；(b)一个根据指令信号沿相对运动轴相对第一组件移动的第二组件，该第二组件包括磁通源装置，以便在相对于相对运动轴的向内和向外方向上形成径向指向的磁通；(c)线圈组件装置，用以形成至少两个线圈组件分别安置在向内和向外方向上的磁通路径中；(d)一种装置用于把信号加到线圈组件上，使电流以一个方向绕轴流过向内指向磁通，并以相反方向绕轴流过向外指向磁通，从而使加在第一和第二组件之间的磁通/电流力是相加的；其改进在于：磁通源装置包括绕轴径向隔开的多个条形磁体，以提供一磁通源；和用于将由磁体产生的磁通聚集的装置，以便于使磁基本上以径向穿过线圈部分。

2、按照权利要求1的电磁致动器，其中磁通源装置进一步包括对穿过线圈组件的磁通进行聚集的装置，以使磁通基本上与线圈垂直。

3、按照权利要求1的电磁致动器，进一步包括用于在适当位置密封磁体并隔绝环境的装置，从而保护磁体。

4、按照权利要求1的电磁致动器，进一步包括一个测量第一和第二组件之间相对位移的装置。

5、按照权利要求1的电磁致动器，其中，线圈组件成为第一组件的一部分以便于当第一和第二组件彼此相对移动时，磁通源装置相对于线圈组件移动。

6、按照权利要求5的电磁致动器，其中第二组件包括一个安置在线圈内的，由导磁材料制成的铁心元件，并适于同磁通源装置一起相对线圈组件运动。

7、按照权利要求5的电磁致动器，其中第一组件包括一个导磁材料制成的铁心元件，其与线圈安装并相对固定在一起，从而线圈和铁心元件可相对于磁通源装置运动。

8、按照权利要求1的电磁致动器，其中，所述施加指令信号的装置包括由第二组件支撑的，并且与线圈部分电接触的电刷。

9、按照权利要求1的电磁致动器，其中两个线圈部分彼此方向相反地绕所述轴绕制，及所述施加指令信号的装置包括，把指令信号直接加到所述线圈组件上以使所述致动器成为无刷的装置。

10、一种电磁致动器，包括：（a）第一组件;（b）一个根据指令信号，沿相对运动轴相对第一组件移动的第二组件，该第二组件包括磁通源装置，以便在相对于相对运动轴的向内和向外两个方向上形成径向指向的磁通;（c）线圈组件装置，用以形成至少两个线圈组件分别安置在向内和向外方向上的磁通路径中;（d）一种装置用于把指令信号加到线圈组件上，使电流以一个方向绕轴流过向内指向磁通，并以相反方向流过向外指向磁通，从而使加在第一和第二组件之间的磁通/电流力是相加的，其改进在于：所述第一组件包括一个铁心部件，并且所述线圈组件被绕在所述铁心部件上。

11、一种电磁致动器，包括：（a）第一组件;（b）一个根据指令信号沿相对运动轴相对第一组件移动的第二组件，该第二组件包括磁通源装置，以便在相对于相对运动轴的向内和向外两个方向上形成径向指向的磁通;（c）线圈组件装置，用以形成至少两个线圈组件分别安置在向内和向外方向上磁通路径中;（d）一种装置用于把指令信号加到线圈组件上，使电流以一个方向绕轴流过向内指向磁通，并以相反方向绕轴流过向外指向磁通，从而使加在第一和第二组件之间的磁通/电流力是相加的，其改进在于：线圈组件装置包括至少两个按相反方向绕轴绕制的线圈组件，和用于连接到线圈组件上以施加指令信号而使致动器成为无刷的装置。

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