DE102015007705B4 - Electromagnetic actuator and method for operating the actuator - Google Patents

Electromagnetic actuator and method for operating the actuator Download PDF

Info

Publication number
DE102015007705B4
DE102015007705B4 DE102015007705.8A DE102015007705A DE102015007705B4 DE 102015007705 B4 DE102015007705 B4 DE 102015007705B4 DE 102015007705 A DE102015007705 A DE 102015007705A DE 102015007705 B4 DE102015007705 B4 DE 102015007705B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
armature
air gap
magnetic
magnetic flux
permanent magnets
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102015007705.8A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102015007705A1 (en
Inventor
Christian Mohnke
Jochen Grünschlag
Matthias Rottmann
Marc Leinweber
Markus Ermert
Michael Stockschläder
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thomas Magnete GmbH
Original Assignee
Thomas Magnete GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thomas Magnete GmbH filed Critical Thomas Magnete GmbH
Priority to DE102015007705.8A priority Critical patent/DE102015007705B4/en
Publication of DE102015007705A1 publication Critical patent/DE102015007705A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102015007705B4 publication Critical patent/DE102015007705B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/16—Rectilinearly-movable armatures
    • H01F7/1607—Armatures entering the winding
    • H01F7/1615—Armatures or stationary parts of magnetic circuit having permanent magnet

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnets (AREA)

Abstract

Elektromagnetischer Aktuator (1), bestehend aus einer Magnetspule (2), einem den magnetischen Rückschluss bildenden Bügel (3), einer daran anschließenden Bügelplatte (4) mit einem jochförmigen Einzug (19), einem in einer Hülse (8) gelagerten Anker (9) und einem einen ersten Magnetkreis über einen ersten axialen Luftspalt (20) veränderlicher Länge schließenden Polkern (10), wobeider Aktuator eine geteilte Polscheibe (6) enthält, die aus mindestens zwei Permanentmagneten (7, 7`) besteht und zu dem Einzug (19) durch einen dritten Luftspalt (21) unveränderlicher Länge axial beabstandet ist und an dem Bügel (3) innen flussleitend anliegt, wobei die Permanentmagnete (7, 7`) zueinander durch einen vierten Luftspalt (22) unveränderlicher Länge beabstandet sind und wobei sich zwischen dem Anker (9) und einem Stopfen (5) ein zweiter axialer Luftspalt (23) veränderlicher Länge befindet, der einen zweiten Magnetkreis schließt,wobei der Anker (9) eine Ankerstange (13) betätigt, die einerseits im Anker (9) befestigt und andererseits in einem Lager (12) verschieblich gelagert ist, wobei das Lager (12) seinerseits in einem auskragenden Lagerträger (23) aufgenommen ist, der Teil des Bauteils Polkerns (10) ist, und wobei zum Flüssigkeitsaustausch das Lager (12) außen Kanäle (25) und die Ankerstange (13) Abflachungen (26) aufweisen.Electromagnetic actuator (1), consisting of a magnetic coil (2), a bracket (3) forming the magnetic return, a bracket plate (4) connected thereto with a yoke-shaped recess (19), an armature (9) mounted in a sleeve (8) and a pole core (10) closing a first magnetic circuit via a first axial air gap (20) of variable length, wherein the actuator contains a split pole disk (6) which consists of at least two permanent magnets (7, 7') and is axially spaced from the recess (19) by a third air gap (21) of constant length and rests on the bracket (3) in a flux-conducting manner on the inside, wherein the permanent magnets (7, 7') are spaced from one another by a fourth air gap (22) of constant length and wherein a second axial air gap (23) of variable length is located between the armature (9) and a plug (5), which closes a second magnetic circuit, wherein the armature (9) has an armature rod (13) which is fastened on the one hand in the armature (9) and on the other hand is displaceably mounted in a bearing (12), wherein the bearing (12) in turn is accommodated in a cantilevered bearing carrier (23) which is part of the pole core component (10), and wherein the bearing (12) has external channels (25) and the armature rod (13) has flattened portions (26) for fluid exchange.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Aktuator entsprechend dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs und ein Verfahren zum Betrieb des Aktuators.The invention relates to an electromagnetic actuator according to the preamble of the first patent claim and a method for operating the actuator.

Stand der Technik:State of the art:

Elektromagnetische Aktuatoren sind bekannt, auch solche Aktuatoren, die mit Permanentmagnetmitteln ausgerüstet sind und deshalb den Anker des Aktuators in einer oder zwei Lagen halten können. Zum Beispiel zeigt die Druckschrift DE 102 40 774 B4 einen Aktuator mit einem Permanentmagneten im bewegten Anker und die Druckschrift DE 10 2009 015 833 B4 einen Aktuator mit einem Permanentmagneten im Pol des Elektromagneten. Weitere Aktuatoren zeigen die Druckschriften DE 10 2009 043 722 A1 , JP S63 - 133 505 A und JP 2010 - 135 469 A. Wegen der Stoßempfindlichkeit vieler Permanentmagnetmittel ist es vorteilhaft, die Permanentmagnetmittel nicht im Anker anzuordnen und auch nicht in einem der Pole des Aktuators.
Es ist ferner aus Kostengründen vorteilhaft, linear magnetisierte Permanentmagnetmittel zu verwenden.Electromagnetic actuators are known, including actuators that are equipped with permanent magnet means and can therefore hold the armature of the actuator in one or two positions. For example, the publication DE 102 40 774 B4 an actuator with a permanent magnet in the moving armature and the publication EN 10 2009 015 833 B4 an actuator with a permanent magnet in the pole of the electromagnet. Further actuators are shown in the publications EN 10 2009 043 722 A1 , JP S63 - 133 505 A and JP 2010 - 135 469 A. Because of the shock sensitivity of many permanent magnet devices, it is advantageous not to locate the permanent magnet device in the armature or in one of the actuator poles.
It is also advantageous for cost reasons to use linearly magnetized permanent magnet means.

Aufgabe:Task:

Es soll ein elektromagnetischer Aktuator beschrieben werden, der kostengünstige Permanentmagnetmittel enthält, die linear magnetisiert sind, und diese möglichst wenig durch Stöße belastet.The aim is to describe an electromagnetic actuator that contains cost-effective permanent magnet means that are linearly magnetized and that subject them to as little shock load as possible.

Lösung:Solution:

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des ersten Anspruchs gelöst, vorteilhafte Weiterbildungen und Verfahren zum Betrieb des Aktuators sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.The object is achieved by the features of the first claim; advantageous further developments and methods for operating the actuator are specified in the further claims.

Der Aktuator wird elektromagnetisch betätigt, indem eine Magnetspule mit elektrischem Strom beaufschlagt wird.
Die Magnetspule erzeugt einen Magnetfluss, der in bekannter Weise durch einen bügelförmigen Eisenrückschluss außerhalb der Magnetspule sowie durch eine Polscheibe einerseits und einen Polkern andererseits zu einem Anker geleitet wird, der in einer nichtmagnetischen Hülse gelagert ist und eine Ankerstange betätigt.
Zwischen dem Polkern und dem Anker befindet sich ein erster Luftspalt variabler Länge, hier wird eine erste Kraft auf den Anker erzeugt.
Zusätzlich erzeugt ein zweiter Luftspalt variabler Länge eine Kraft auf den Anker, allerdings in entgegengesetzter Richtung.
Dieser zweite Luftspalt befindet sich zwischen einem Stopfen, der den Magnetkreis auf der von der Ankerstange abgewandten Seite abschließt, und dem Anker.
Wenn sich der Anker in einer der Endlagen befindet, überwiegt jeweils die Magnetkraft, die dem kürzeren der beiden variablen Luftspalte zugeordnet ist.The actuator is operated electromagnetically by applying electrical current to a magnetic coil.
The magnetic coil generates a magnetic flux which is conducted in a known manner through a bow-shaped iron return outside the magnetic coil and through a pole disk on the one hand and a pole core on the other to an armature which is mounted in a non-magnetic sleeve and actuates an armature rod.
There is a first air gap of variable length between the pole core and the armature, where a first force is generated on the armature.
In addition, a second air gap of variable length generates a force on the armature, but in the opposite direction.
This second air gap is located between a plug that closes the magnetic circuit on the side facing away from the armature rod and the armature.
When the armature is in one of the end positions, the magnetic force associated with the shorter of the two variable air gaps predominates.

Eine Bewegung des Ankers ist hier nur möglich, weil zusätzlich zu dem von der Magnetspule erzeugten Magnetfluss ein weiterer Magnetfluss vorhanden ist, der von Permanentmagnetmitteln erzeugt wird.
In vorbekannter Weise kommt es zu einer Überlagerung der Magnetflüsse der Permanentmagnetmittel und der Magnetspule, so dass die resultierenden Magnetkräfte in den variablen Luftspalten verändert werden können, wenn die Magnetspule mit elektrischem Strom der einen oder der anderen Richtung beaufschlagt wird oder stromlos bleibt.Movement of the armature is only possible here because, in addition to the magnetic flux generated by the magnetic coil, there is another magnetic flux generated by permanent magnet means.
In a known manner, the magnetic fluxes of the permanent magnet means and the magnetic coil are superimposed, so that the resulting magnetic forces in the variable air gaps can be changed when the magnetic coil is supplied with electric current in one direction or the other or remains de-energized.

Die Permanentmagnetmittel sind zwei linear magnetisierte Scheiben, die zusammen eine geteilte Polscheibe bilden. Die Polscheibe leitet den Magnetfluss der Permanentmagnetmittel einerseits in den bügelförmigen Eisenrückschluss und andererseits in den Anker.The permanent magnet means are two linearly magnetized disks that together form a split pole disk. The pole disk directs the magnetic flux of the permanent magnet means into the bow-shaped iron return on the one hand and into the armature on the other.

Im Ausgangszustand des Aktuators bei eingefahrener Ankerstange hält der Magnetfluss der Permanentmagnetmittel den Anker in dieser Lage, weil der zweite Luftspalt erheblich kürzer ist als der erste Luftspalt und damit die Kraft des zweiten Luftspalts überwiegt.In the initial state of the actuator with the armature rod retracted, the magnetic flux of the permanent magnet means holds the armature in this position because the second air gap is considerably shorter than the first air gap and thus the force of the second air gap predominates.

Wird nun die Magnetspule mit einem elektrischen Strom einer ersten Richtung beaufschlagt, ergibt sich ein weiterer Magnetfluss, der den resultierenden Magnetfluss durch den ersten Luftspalt erheblich verstärkt und den resultierenden Magnetfluss durch den zweiten Luftspalt erheblich vermindert In der Folge wird der Anker zum Polkern hin bewegt.
Bei dieser Lage des Ankers kann der elektrische Strom abgeschaltet werden, denn der Magnetfluss der Permanentmagnetmittel hält den Anker in der Lage mit ausgefahrener Ankerstange, weil jetzt der erste Luftspalt erheblich kürzer ist als der zweite Luftspalt.If the magnetic coil is now subjected to an electric current in a first direction, a further magnetic flux is created, which considerably increases the resulting magnetic flux through the first air gap and considerably reduces the resulting magnetic flux through the second air gap. As a result, the armature is moved towards the pole core.
With this position of the armature, the electric current can be switched off because the magnetic flux of the permanent magnet means holds the armature in the position with the armature rod extended because the first air gap is now considerably shorter than the second air gap.

Wird bei dieser Lage des Ankers die Magnetspule mit einem elektrischen Strom einer zweiten Richtung beaufschlagt, vermindert sich dadurch der resultierende Magnetfluss durch den ersten Luftspalt erheblich und der resultierende Magnetfluss durch den zweiten Luftspalt erhöht sich.
In der Folge wird der Anker zu dem Stopfen hin bewegt.
Nach der Bewegung kann der elektrische Strom wieder ausgeschaltet werden, weil der Magnetfluss der Permanentmagnetmittel den Anker in seiner zuletzt eingenommenen Lage hält.If, with the armature in this position, the magnetic coil is supplied with an electric current in a second direction, the resulting magnetic flux through the first air gap is considerably reduced and the resulting magnetic flux through the second air gap is increased.
As a result, the anchor is moved towards the plug.
After the movement, the electric current can be switched off again because the magnetic flux of the Permanent magnet means holds the armature in its last position.

Die auftretenden Magnetflüsse der Permanentmagnetmittel und der Magnetspule werden bei der eingefahrenen Lage der Ankerstange durch eine Bügelplatte mit einem jochförmigen Einzug verbessert. Schädliche, weil kurzschließende Magnetflüsse von der Polscheibe zu der Bügelplatte werden durch einen dritten Luftspalt unveränderlicher Länge vermindert.
Ein vierter Luftspalt zwischen den beiden Permanentmagneten, die die Polscheibe bilden, hat wenig Einfluss auf den Magnetfluss der Permanentmagnete, wenn beide gleich stark sind, aber erleichtert den Zusammenbau der Bauteile und die Umspritzung.The magnetic fluxes of the permanent magnets and the magnetic coil are improved when the armature rod is retracted by a bracket plate with a yoke-shaped recess. Harmful, short-circuiting magnetic fluxes from the pole disk to the bracket plate are reduced by a third air gap of constant length.
A fourth air gap between the two permanent magnets that form the pole disk has little influence on the magnetic flux of the permanent magnets if both are of equal strength, but facilitates assembly of the components and overmolding.

Anwendung:Application:

Aktuatoren der beschriebenen Gattung werden zur mechanischen Betätigung von Kupplungen, Ventilen und elektrischen Schaltern verwendet.Actuators of the described type are used for the mechanical operation of clutches, valves and electrical switches.

Bilder:

  • 1 zeigt einen ersten Längsschnitt durch den Aktuator im ausgefahrenen Zustand
  • 2 zeigt einen Schnitt durch die Permanentmagnete
  • 3 zeigt einen zweiten Längsschnitt durch die Befestigungsmittel
Pictures:
  • 1 shows a first longitudinal section through the actuator in the extended state
  • 2 shows a section through the permanent magnets
  • 3 shows a second longitudinal section through the fastening means

Beispielhafte Ausführung:Example execution:

Der elektromagnetische Aktuator (1) gemäß 1, 2 und 3 besteht aus einer Magnetspule (2), einem den magnetischen Rückschluss bildenden Bügel (3), einer daran anschließenden Bügelplatte (4) mit einem jochförmigen Einzug (19), einem Stopfen (5), einem in einer Hülse (8) gelagerten Anker (9) und einem einen ersten Magnetkreis über einen ersten axialen Luftspalt (20) veränderlicher Länge schließenden Polkern (10).
Der Aktuator enthält eine geteilte Polscheibe (6), die aus mindestens zwei Permanentmagneten (7, 7`) besteht und zu dem Einzug (19) durch einen dritten Luftspalt (21) unveränderlicher Länge axial beabstandet ist und an dem Bügel (3) innen flussleitend anliegt.
Dabei sind die Permanentmagnete (7, 7`) zueinander durch einen vierten Luftspalt (22) unveränderlicher Länge beabstandet.
Zwischen dem Anker (9) und dem Stopfen (5) befindet sich ein zweiter axialer Luftspalt (23) veränderlicher Länge, der einen zweiten Magnetkreis schließt.The electromagnetic actuator (1) according to 1 , 2 and 3 consists of a magnetic coil (2), a bracket (3) forming the magnetic return, an adjoining bracket plate (4) with a yoke-shaped recess (19), a plug (5), an armature (9) mounted in a sleeve (8) and a pole core (10) closing a first magnetic circuit via a first axial air gap (20) of variable length.
The actuator contains a split pole disk (6) which consists of at least two permanent magnets (7, 7') and is axially spaced from the inlet (19) by a third air gap (21) of constant length and rests on the inside of the bracket (3) in a flux-conducting manner.
The permanent magnets (7, 7') are spaced from each other by a fourth air gap (22) of constant length.
Between the armature (9) and the plug (5) there is a second axial air gap (23) of variable length, which closes a second magnetic circuit.

In einer ersten Ausführung sind die zwei Permanentmagnete (7, 7`) dauerhaft so magnetisiert, dass der zugehörige magnetische Fluss jeweils aus dem Bügel (3) austritt und in den Anker (9) eintritt.In a first embodiment, the two permanent magnets (7, 7') are permanently magnetized in such a way that the corresponding magnetic flux exits the bracket (3) and enters the armature (9).

In einer zweiten Ausführung sind die zwei Permanentmagnete (7, 7`) dauerhaft so magnetisiert, dass der zugehörige magnetische Fluss jeweils in den Bügel (3) eintritt und aus dem Anker (9) austritt.In a second embodiment, the two permanent magnets (7, 7') are permanently magnetized in such a way that the corresponding magnetic flux enters the bracket (3) and exits the armature (9).

Der Anker (9) betätigt eine Ankerstange (13), die einerseits im Anker (9) befestigt und andererseits in einem Lager (12) verschieblich gelagert ist, wobei das Lager (12) seinerseits in einem auskragenden Lagerträger (23) aufgenommen ist, der Teil des Bauteils Polkerns (10) ist.The armature (9) actuates an armature rod (13) which is fixed on the one hand in the armature (9) and on the other hand is slidably mounted in a bearing (12), wherein the bearing (12) in turn is accommodated in a cantilevered bearing carrier (23) which is part of the pole core component (10).

Zum Flüssigkeitsaustausch zwischen dem Bewegungsraum des Ankers (9) und der ankerstangenseitigen Umgebung weisen das Lager (12) außen Kanäle (25) und die Ankerstange (13) Abflachungen (26) auf.
Der Bügel (3), die Magnetspule (2), die Bügelplatte (4), der Stopfen (5), die Polscheibe (6), die Hülse (8) und der Polkern (10) sind von einer Umspritzung (15) aus Kunststoff umfasst, wobei die Umspritzung auch eine Umhausung von Steckkontakten (14) zum elektrischen Anschluss der Magnetspule ausbildet.For fluid exchange between the movement space of the anchor (9) and the anchor rod side environment, the bearing (12) has channels (25) on the outside and the anchor rod (13) has flattened areas (26).
The bracket (3), the magnetic coil (2), the bracket plate (4), the plug (5), the pole disk (6), the sleeve (8) and the pole core (10) are surrounded by an overmolding (15) made of plastic, wherein the overmolding also forms a housing for plug contacts (14) for the electrical connection of the magnetic coil.

Zum Betrieb des elektromagnetischen Aktuators wird zum Ausfahren der Ankerstange (13) die Magnetspule (2) mit einem elektrischen Strom einer ersten Stomflussrichtung beaufschlagt, so dass ein von der Magnetspule bewirkter Magnetsfluss den von den Permanentmagneten (7, 7`) bewirkten Magnetfluss durch den ersten Luftspalt verstärkt und einen Magnetfluss durch den zweiten Luftspalt vermindert.
Zum Einfahren der Ankerstange (13) wird die Magnetspule (2) mit einem elektrischen Strom einer zweiten, entgegengesetzten Stromflussrichtung beaufschlagt, so dass der von der Magnetspule bewirkte Magnetfluss den von den Permanentmagneten bewirkten Magnetfluss durch den ersten Luftspalt vermindert und den Magnetfluss durch den zweiten Luftspalt verstärkt.To operate the electromagnetic actuator, the magnetic coil (2) is supplied with an electric current of a first current flow direction to extend the armature rod (13), so that a magnetic flux caused by the magnetic coil amplifies the magnetic flux caused by the permanent magnets (7, 7') through the first air gap and reduces a magnetic flux through the second air gap.
To retract the armature rod (13), the magnetic coil (2) is supplied with an electric current of a second, opposite current flow direction, so that the magnetic flux caused by the magnetic coil reduces the magnetic flux caused by the permanent magnets through the first air gap and increases the magnetic flux through the second air gap.

Nach dem Ausfahren der Ankerstange (13) wird der elektrische Strom durch die Magnetspule (2) vorzugsweise abgeschaltet, wobei der von den Permanentmagneten (7, 7`) bewirkte Magnetfluss durch den Anker (9) und durch den Polkern über den ersten Luftspalt (20) den Anker (9) mit der Ankerstange (13) in der ausgefahrenen Lage hält.After the armature rod (13) has been extended, the electric current through the magnetic coil (2) is preferably switched off, whereby the magnetic flux caused by the permanent magnets (7, 7') through the armature (9) and through the pole core via the first air gap (20) holds the armature (9) with the armature rod (13) in the extended position.

Auch nach dem Einfahren der Ankerstange (13) wird der elektrische Strom durch die Magnetspule (2) vorzugsweise abgeschaltet, wobei der von den Permanentmagneten (7, 7`) bewirkte Magnetfluss durch den Anker (9) und durch den Stopfen über den zweiten Luftspalt (23) den Anker (9) mit der Ankerstange (13) in der eingefahrenen Lage hält.Even after the armature rod (13) has been retracted, the electric current through the magnetic coil (2) is preferably switched off, whereby the magnetic flux caused by the permanent magnets (7, 7') passes through the armature (9) and through the plug holds the armature (9) with the armature rod (13) in the retracted position via the second air gap (23).

Liste der BezugszeichenList of reference symbols

11
AktuatorActuator
22
MagnetspuleMagnetic coil
33
Bügelhanger
44
BügelplatteIroning plate
55
StopfenPlug
66
PolscheibePole disc
77
PermanentmagnetPermanent magnet
88th
HülseSleeve
99
Ankeranchor
1010
PolkernPolkern
1212
Lagercamp
1313
AnkerstangeAnchor rod
1414
SteckkontaktePlug contacts
1515
UmspritzungOvermolding
1616
BuchseRifle
1919
EinzugIndent
2020
Erster LuftspaltFirst air gap
2121
Dritter LuftspaltThird air gap
2222
Vierter LuftspaltFourth air gap
2323
Zweiter LuftspaltSecond air gap
2424
LagerträgerBearing carrier
2525
Kanalchannel
2626
AbflachungFlattening

Claims (7)

Elektromagnetischer Aktuator (1), bestehend aus einer Magnetspule (2), einem den magnetischen Rückschluss bildenden Bügel (3), einer daran anschließenden Bügelplatte (4) mit einem jochförmigen Einzug (19), einem in einer Hülse (8) gelagerten Anker (9) und einem einen ersten Magnetkreis über einen ersten axialen Luftspalt (20) veränderlicher Länge schließenden Polkern (10), wobei der Aktuator eine geteilte Polscheibe (6) enthält, die aus mindestens zwei Permanentmagneten (7, 7`) besteht und zu dem Einzug (19) durch einen dritten Luftspalt (21) unveränderlicher Länge axial beabstandet ist und an dem Bügel (3) innen flussleitend anliegt, wobei die Permanentmagnete (7, 7`) zueinander durch einen vierten Luftspalt (22) unveränderlicher Länge beabstandet sind und wobei sich zwischen dem Anker (9) und einem Stopfen (5) ein zweiter axialer Luftspalt (23) veränderlicher Länge befindet, der einen zweiten Magnetkreis schließt, wobei der Anker (9) eine Ankerstange (13) betätigt, die einerseits im Anker (9) befestigt und andererseits in einem Lager (12) verschieblich gelagert ist, wobei das Lager (12) seinerseits in einem auskragenden Lagerträger (23) aufgenommen ist, der Teil des Bauteils Polkerns (10) ist, und wobei zum Flüssigkeitsaustausch das Lager (12) außen Kanäle (25) und die Ankerstange (13) Abflachungen (26) aufweisen.Electromagnetic actuator (1), consisting of a magnetic coil (2), a bracket (3) forming the magnetic return, a bracket plate (4) connected thereto with a yoke-shaped recess (19), an armature (9) mounted in a sleeve (8) and a pole core (10) closing a first magnetic circuit via a first axial air gap (20) of variable length, wherein the actuator contains a split pole disk (6) which consists of at least two permanent magnets (7, 7`) and is axially spaced from the recess (19) by a third air gap (21) of constant length and rests against the bracket (3) in a flux-conducting manner on the inside, wherein the permanent magnets (7, 7`) are spaced from one another by a fourth air gap (22) of constant length and wherein a second axial air gap (23) of variable length is located between the armature (9) and a plug (5), which closes a second magnetic circuit, wherein the armature (9) is an armature rod (13) which is fastened on the one hand in the armature (9) and on the other hand is slidably mounted in a bearing (12), wherein the bearing (12) is in turn accommodated in a cantilevered bearing carrier (23) which is part of the pole core component (10), and wherein the bearing (12) has external channels (25) and the armature rod (13) has flattened portions (26) for fluid exchange. Elektromagnetischer Aktuator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Permanentmagnete (7, 7`) dauerhaft so magnetisiert sind, dass der zugehörige magnetische Fluss jeweils aus dem Bügel (3) austritt und in den Anker (9) eintritt.Electromagnetic actuator according to Claim 1 , characterized in that the two permanent magnets (7, 7') are permanently magnetized so that the associated magnetic flux exits the bracket (3) and enters the armature (9). Elektromagnetischer Aktuator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Permanentmagnete (7, 7`) dauerhaft so magnetisiert sind, dass der zugehörige magnetische Fluss jeweils in den Bügel (3) eintritt und aus dem Anker (9) austritt.Electromagnetic actuator according to Claim 1 , characterized in that the two permanent magnets (7, 7') are permanently magnetized so that the associated magnetic flux enters the bracket (3) and exits the armature (9). Elektromagnetischer Aktuator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Bügel (3), die Magnetspule (2), die Bügelplatte (4), der Stopfen (5), die Polscheibe (6), die Hülse (8) und der Polkern (10) von einer Umspritzung (15) aus Kunststoff umfasst sind, wobei die Umspritzung auch eine Umhausung von Steckkontakten (14) zum elektrischen Anschluss der Magnetspule ausbildet.Electromagnetic actuator according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the bracket (3), the magnetic coil (2), the bracket plate (4), the plug (5), the pole disk (6), the sleeve (8) and the pole core (10) are surrounded by an overmolding (15) made of plastic, wherein the overmolding also forms a housing of plug contacts (14) for the electrical connection of the magnetic coil. Verfahren zum Betrieb eines elektromagnetischen Aktuators nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ausfahren einer Ankerstange (13) die Magnetspule (2) mit einem elektrischen Strom einer ersten Stomflussrichtung beaufschlagt wird, so dass ein von der Magnetspule bewirkter Magnetfluss den von den Permanentmagneten (7, 7`) bewirkten Magnetfluss durch den ersten Luftspalt verstärkt und einen Magnetfluss durch den zweiten Luftspalt vermindert, und dass zum Einfahren der Ankerstange (13) die Magnetspule (2) mit einem elektrischen Strom einer zweiten, entgegengesetzten Stromflussrichtung beaufschlagt wird, so dass der von der Magnetspule bewirkte Magnetfluss den von den Permanentmagneten bewirkten Magnetfluss durch den ersten Luftspalt vermindert und den Magnetfluss durch den zweiten Luftspalt verstärkt.Method for operating an electromagnetic actuator according to Claim 1 , characterized in that for extending an armature rod (13) the magnetic coil (2) is supplied with an electric current of a first current flow direction, so that a magnetic flux caused by the magnetic coil amplifies the magnetic flux caused by the permanent magnets (7, 7') through the first air gap and reduces a magnetic flux through the second air gap, and in that for retracting the armature rod (13) the magnetic coil (2) is supplied with an electric current of a second, opposite current flow direction, so that the magnetic flux caused by the magnetic coil reduces the magnetic flux caused by the permanent magnets through the first air gap and amplifies the magnetic flux through the second air gap. Verfahren zum Betrieb eines elektromagnetischen Aktuators nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Ausfahren der Ankerstange (13) der elektrische Strom durch die Magnetspule (2) abgeschaltet wird, wobei der von den Permanentmagneten (7, 7`) bewirkte Magnetfluss durch den Anker (9) und durch den Polkern über den ersten Luftspalt (20) den Anker (9) mit der Ankerstange (13) in der ausgefahrenen Lage hält.Method for operating an electromagnetic actuator according to Claim 5 , characterized in that after the extension of the armature rod (13) the electric current through the magnetic coil (2) is switched off, whereby the magnetic flux caused by the permanent magnets (7, 7') through the armature (9) and through the pole core via the first air gap (20) supplies the armature (9) with which holds the anchor rod (13) in the extended position. Verfahren zum Betrieb eines elektromagnetischen Aktuators nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Einfahren der Ankerstange (13) der elektrische Strom durch die Magnetspule (2) abgeschaltet wird, wobei der von den Permanentmagneten (7, 7`) bewirkte Magnetfluss durch den Anker (9) und durch den Stopfen über den zweiten Luftspalt (23) den Anker (9) mit der Ankerstange (13) in der eingefahrenen Lage hält.Method for operating an electromagnetic actuator according to Claim 5 , characterized in that after retraction of the armature rod (13) the electric current through the magnetic coil (2) is switched off, whereby the magnetic flux caused by the permanent magnets (7, 7') through the armature (9) and through the plug via the second air gap (23) holds the armature (9) with the armature rod (13) in the retracted position.
DE102015007705.8A 2015-06-17 2015-06-17 Electromagnetic actuator and method for operating the actuator Active DE102015007705B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015007705.8A DE102015007705B4 (en) 2015-06-17 2015-06-17 Electromagnetic actuator and method for operating the actuator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015007705.8A DE102015007705B4 (en) 2015-06-17 2015-06-17 Electromagnetic actuator and method for operating the actuator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102015007705A1 DE102015007705A1 (en) 2016-12-22
DE102015007705B4 true DE102015007705B4 (en) 2024-04-11

Family

ID=57467098

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102015007705.8A Active DE102015007705B4 (en) 2015-06-17 2015-06-17 Electromagnetic actuator and method for operating the actuator

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102015007705B4 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63133505A (en) 1986-11-25 1988-06-06 Terasaki Denki Sangyo Kk Release type electromagnet device
JP2010135469A (en) 2008-12-03 2010-06-17 Kayaba Ind Co Ltd Solenoid
DE102009043722A1 (en) 2009-10-01 2011-04-07 Pierburg Gmbh Actuator for an internal combustion engine
DE102009015833B4 (en) 2009-04-01 2011-04-28 Hydac Electronic Gmbh Electromagnetic actuator
DE10240774B4 (en) 2001-09-01 2011-05-05 Eto Magnetic Gmbh Electromagnetic actuator

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63133505A (en) 1986-11-25 1988-06-06 Terasaki Denki Sangyo Kk Release type electromagnet device
DE10240774B4 (en) 2001-09-01 2011-05-05 Eto Magnetic Gmbh Electromagnetic actuator
JP2010135469A (en) 2008-12-03 2010-06-17 Kayaba Ind Co Ltd Solenoid
DE102009015833B4 (en) 2009-04-01 2011-04-28 Hydac Electronic Gmbh Electromagnetic actuator
DE102009043722A1 (en) 2009-10-01 2011-04-07 Pierburg Gmbh Actuator for an internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
DE102015007705A1 (en) 2016-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3095119B1 (en) Electromagnetic and dynamic actuator for active assembly bearings
EP2793243B1 (en) Electromagnetic actuator
DE102010056435A1 (en) Solenoid-actuated device and method therefor
WO2012072338A1 (en) Actuator for an adjustable damper-valve device 1
DE102014204736A1 (en) Bistable electromagnetic actuator and surgical instrument
DE202004006156U1 (en) Solenoid actuator for a valve
EP2966329A1 (en) Solenoid valve for the automotive field
DE102008029324A1 (en) Valve train device, particularly internal combustion engine, has actuating device provided to move axially displaceable cam element, where actuating device has actuator, which is provided to move switching element
EP3234967A1 (en) Apparatus and method for magnetizing permanent magnets
DE102017115975A1 (en) Electromagnetic actuator
DE102020109120A1 (en) Electromagnetic actuating device and its use
DE102004057275B4 (en) linear slide device
DE102013102276B4 (en) twist protection
DE102015007705B4 (en) Electromagnetic actuator and method for operating the actuator
DE102017103090B4 (en) Electromagnetic linear actuator
DE19900788B4 (en) driving device
DE102019204839A1 (en) Electromagnetic drive device and proportional solenoid valve equipped with it
DE102012204321A1 (en) Electromagnetic actuator suitable for armature position detection
DE102010025766B4 (en) Bistable solenoid
DE102008057738B4 (en) Electromagnet with adjustable bypass air gap
DE69820998T2 (en) ELECTROMECHANICAL DOUBLE LIFT MAGNET
DE19901679B4 (en) electromagnet
DE19704695A1 (en) Electromagnetic telescopic linear drive unit e.g. for positioning elements of pneumatic or hydraulic switches in motor vehicles and machines
DE3402117A1 (en) Pressure regulator
DE102017213754A1 (en) Normally closed control valve

Legal Events

Date Code Title Description
R123 Application deemed withdrawn due to non-payment of filing fee
R012 Request for examination validly filed
R073 Re-establishment requested
R074 Re-establishment allowed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division