JP2003514376A - 電磁石式アクチュエータ - Google Patents
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Abstract
Description
発する。
域内でコイルにより発生した磁界によって少なくとも1つの磁極面を介して、摺
動可能な可動子の対応して形成された可動子面に作用する電磁石を有している。
アクチュエータの励起時に、可動子は出発位置から可動子面によって磁極面へ向
かって引き寄せられ、かつ、弁は可動子によって直に、または可動子タペットを
介して間接的に、それも少なくともばね力に抗して開放または閉鎖される。終端
位置では可動子面が磁極面に載着する。
整距離が可能となるように、磁極面および対応する可動子面を円錐状およびまた
は段状に形成することは公知である。高い段もしくは急勾配の円錐によれば、移
動調整距離が長いにもかかわらず、出発位置において、もしくは調整運動の開始
から、磁極面と可動子面との間の短い直線距離が得られ、かつこのことにより、
初めから比較的大きな力が可動子に作用する。しかし、調整運動に対してほぼ垂
直に向けられた磁極面に対比して、終端位置の直前または終端位置では比較的小
さな力しか得られない。
用領域内で少なくとも1つのコイルによって発生した磁界によって少なくとも1
つの第1の円錐状およびまたは段状の磁極面を介して、摺動可能な可動子の対応
して形成された可動子面に作用する少なくとも1つの電磁石を備えている形式の
ものから出発する。
を介して、対応する可動子面に作用することが提案される。これによれば有利に
、第1の作用領域により、急勾配の円錐もしくは高い段を備えた第1の磁極面に
よって、移動調整運動の開始から比較的大きな力を有する長い移動調整距離が得
られる。加えて、第2の作用領域により、特に運動方向に対してほぼ垂直に向け
られた第2の磁極面によって、終端位置での大きな力が得られる。
イルの内部に配置されていると特に有利である。コイルの内部の半径方向および
軸方向の構造スペースが有利に利用され、かつ付加的な構造スペースが節約され
る。
とにより、構造スペースがさらに節約される。第2の磁極面によって可能な限り
大きな力を終端位置で得ることができるように、第2の磁極面は有利には可動子
の運動方向に対してほぼ垂直に形成されており、かつこのことにより、軸方向の
わずかな構造スペースしか必要としない。特に、コイルの横断面の大部分が磁極
面として利用されることができ、大きな力を有する小さなアクチュエータが得ら
れる。さらに、対応する可動子面に作用する第1、第2、または第3の磁極面を
半径方向でコイルの外側に配置することが可能である。
な間隔をおいた2カ所で確実に案内することができる。
内と一体に形成されることが提案される。これにより、有利な磁束が得られ、か
つ付加的な構成部分、構造スペースおよび組立費用が節約される。さらに、小さ
な構造スペースで特別大きな第2の磁極面が得られる。しかし、案内は特別な滑
り特性を有する付加的な構成部分によって形成されていてもよい。
チュエータにおいて使用されることができるが、しかし特に有利には、小さな構
造スペースで長い移動調整距離と終端位置での可能な限り大きな力とを必要とす
る弁、例えば循環水路などのためのマグネット弁で使用されることができる。
ュエータを示す。電磁石10は第1の作用領域12内でコイル14によって発生
した磁界16によって、第1の円錐状の磁極面18を介して、符号30,32で
示す方向に摺動可能な可動子22の対応して形成された可動子面に作用する。可
動子22は可動子タペット36を介して図示されていない弁スプールに結合され
ている。
して可動子22の対応する可動子面28へ作用する。第1の磁極面18はコイル
14の内部に配置されており、かつ第2の磁極面26は可動子22の運動方向3
0,32で可動子22とコイル14との間に配置されている。急勾配の円錐を備
えた第1の磁極面18のためにはコイル14の内部の半径方向および軸方向の構
造スペースが利用され、かつ、フラットな円錐を有する第2の磁極面26のため
にはコイル14と可動子22との間の、可動子22の運動方向30,32の構造
スペースが利用される。
成されている。磁極ケーシング38はカバー40によって閉鎖されており、この
カバーには、第1の磁極面18を形成しているコイルコア42が固定されている
。可動子22は可動子タペット36を介してコイルコア42内で、かつ直に構成
部分34内の案内面50内で案内されている。
イル側44で図平面内へ入り、かつコイル側46で図平面から出る電流によって
通電されると、磁束48が生じる。この磁束48はカバー40、磁極ケーシング
38、構成部分34、案内面50、可動子22、可動子面20、空気隙間(Ar
beitsluftspalt)60、第1の磁極面18およびコイルコア42
を介してカバー40へ流れる。
発位置で比較的小さな直接間隔を有しており、このことにより、調整運動の開始
から比較的大きな力が可動子22に作用する。長い移動調整距離が可能となる。
図3には力と移動調整距離との関係を示す線図が示されており、この線図では、
作用範囲12の力−移動調整特性曲線52が切り離して示されている。横軸上に
は移動距離sが、縦軸には力Fが目盛られている。
極面26を通って、第2の空気隙間62を介し、かつ可動子面28を通って可動
子22へ付加的な磁束58が発生する(図2)。第2の磁極面26と、対応する
可動子面28とは、それぞれ1つの偏平な円錐を有しており、もしくは可動子2
2の運動方向30,32に対してほぼ垂直に形成されている。電磁石10は終端
位置の直前で初めて、第2の磁極面26を介して、それも比較的大きな力で、対
応する可動子面28に作用する。このことが図3に第2の作用領域24のための
力−移動調整距離特性曲線54によって、切り離して示されている。
比較的大きな力と、終端位置における大きな力とを有する有利な力−移動調整距
離特性曲線56が得られる。
磁極面、 20 可動子面、 22 可動子、 24 作用領域、 26 磁極
面、 28 可動子面、 30 方向、 32 方向、 34 構成部分、 3
6 可動子タペット、 38 磁極ケーシング、 40 カバー、 42 コイ
ルコア、 44 コイル側、 46 コイル側、 48 磁束、 50 案内面
、 52 力−移動調整距離特性曲線、 54 力−移動調整距離特性曲線、
56 力−移動調整距離特性曲線、 58 磁束、 60 空気隙間、 62
空気隙間、 F 力、 s 移動調整距離
Claims (6)
- 【請求項1】 電磁石式アクチュエータ、特に弁を操作するための電磁石式
アクチュエータであって、第1の作用領域(12)内で少なくとも1つのコイル
(14)によって発生した磁界(16)によって少なくとも1つの第1の円錐状
およびまたは段状の磁極面(18)を介して、摺動可能な可動子(22)の対応
して形成された可動子面(20)に作用する少なくとも1つの電磁石(10)を
備えている形式のものにおいて、電磁石(10)が少なくとも1つの第2の作用
領域(24)内で少なくとも1つの第2の磁極面(26)を介して、対応する可
動子面(28)に作用することを特徴とする電磁石式アクチュエータ。 - 【請求項2】 第2の磁極面(26)が可動子(22)の運動方向(30,
32)に対してほぼ垂直に向けられている、請求項1記載の電磁石式アクチュエ
ータ。 - 【請求項3】 第1の円錐状およびまたは段状の磁極面(18)が少なくと
も部分的にコイルの内部に配置されている、請求項1または2記載の電磁石式ア
クチュエータ。 - 【請求項4】 第2の磁極面(26)が可動子(22)の運動方向(303
2)で可動子(22)とコイル(14)との間に配置されている、請求項1から
3までのいずれか1項記載の電磁石式アクチュエータ。 - 【請求項5】 可動子(22)が第2の磁極面(26)の半径方向で内側の
領域内で案内によって運動方向(30,32)にガイドされている、請求項4記
載の電磁石式アクチュエータ。 - 【請求項6】 第2の磁極面(26)を形成している構成部分(34)が可
動子(22)の案内と一体に形成されている、請求項5記載の電磁石式アクチュ
エータ。
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