JP6359068B2 - 電磁線形アクチュエータ - Google Patents
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Description
本明細書は、例えば、以下を提供する。
(項目1)
少なくとも部分的に軟磁性材料でできている固定子(10)と、
少なくとも部分的に軟磁性材料でできている電機子(20)であって、上記電機子(20)を縦軸(1)に沿って上記固定子(10)に対して移動させることができるような方式で、上記固定子(10)上で支持される、電機子(20)であって、上記電機子(20)および上記固定子(10)は、開放位置で上記縦軸(1)に沿って上記電機子(20)と上記固定子(10)との間に間隙(LA)があり、上記間隙(LA)が閉鎖されるように、上記電機子(20)および上記固定子(10)が閉鎖位置で相互にもたれて位置するような方式で設計される、電機子(20)と、
第1の電機子コイル(A)に作用する力を上記電機子(20)に伝達することができるような方式で、上記電機子(20)に接続される、第1の電機子コイル(A)と、
少なくとも部分的に上記固定子(10)および上記電機子(20)によって誘導され、電流がそれを通って流れる時に、力が上記第1の電機子コイル(A)に作用し、この力が上記間隙(LA)を閉鎖するために上記電機子(20)に伝達されるような方式で方向付けられる、励起磁場(A、B、C)を生成するための手段であって、固定子、電機子、および励起磁場はさらに、上記固定子(10)と上記電機子(20)との間の上記間隙(LA)が閉鎖された時に、保持力を及ぼすことができるような方式で設計される、手段と
を備える、電磁線形アクチュエータ。
(項目2)
上記電機子(20)および上記固定子(10)は、空隙としての上記間隙(LA)とともに、上記励起磁場が誘導される磁気回路を形成し、
上記第1の電機子間隙(A)は、それ自体が励起磁場を生成するための手段としての機能を果たし、上記電機子間隙(A)は、上記(作業)空隙(LA)に隣接して部分的に縦方向で上記開放位置に位置する、すなわち、上記固定子(10)に向かって下がるような方式で、上記電機子(20)上に配列される、
項目1に記載の線形アクチュエータ。
(項目3)
上記電機子(20)および上記固定子(10)は、軸方向(作業)空隙としての上記間隙(LA)とともに、上記励起磁場が誘導される磁気回路を形成し、上記第1の電機子コイル(A)は、それ自体が励起磁場を生成するための手段としての機能を果たし、上記電機子コイル(A)は、上記電機子(20)の上記開放位置で、上記励起磁場が上記縦軸に対して横方向に半径方向へ集中し、上記電機子コイルを通って半径方向に延在するような方式で、上記フレームおよび上記電機子が設計されるような方式で、上記電機子(20)上に配列される、項目1に記載の線形アクチュエータ。
(項目4)
上記電機子(20)は、上記固定子(10)の中で摺動して、上記縦軸に沿って誘導され、上記励起磁場を誘導する、ほぼ閉鎖した磁気回路が形成されるように、上記電機子(20)は、上記空隙(LA)が閉鎖された時に、その上で上記固定子(10)の前面が静置する、停止部を有する、項目2または3に記載の線形アクチュエータ。
(項目5)
上記電機子コイル(A)は、上記電機子(20)の上記縦軸の周囲で誘導される、項目2から4のうちのいずれか1項に記載の線形アクチュエータ。
(項目6)
第2の電機子コイル(A1)に作用する力を上記電機子(20)上に伝達することができるような方式で、上記電機子(20)に接続される、第2の電機子コイル(A1)をさらに備え、上記励起磁場を生成するための上記手段は、上記第2の電機子コイル(A1)に隣接して、後者と関連付けられ、上記固定子(10)に機械的に接続された、励起コイル(B1)を備え、
上記第2の電機子コイル(A1)およびそれと関連付けられる上記励起コイル(B1)は、電流を有する時に、少なくとも上記開放位置で重畳される反対磁場を生成し、したがって、上記縦軸に対して横方向に配向される磁場成分を伴う励起磁場を形成し、
開放位置で、上記第2の電機子コイル(A1)およびそれと関連付けられる上記励起コイル(B1)は、上記コイルが電流を有する時に、上記間隙(LA)を閉鎖する力が上記第2の電機子コイル(A1)に作用するような方式で、上記縦軸に対して横方向に配向される上記磁場成分が上記第2の電機子コイル(A1)と相互作用するような方式で、隣接して配列される、
項目2から5のうちのいずれか1項に記載の線形アクチュエータ。
(項目7)
第3の電機子コイル(A3)に作用する力を上記電機子(20)に伝達することができるような方式で、上記電機子(20)に接続される第3の電機子コイル(A3)をさらに備え、
上記励起磁場を生成するための上記手段は、上記第3の電機子コイル(A3)に加えて、後者と関連付けられ、上記固定子(10)に機械的に接続された励起コイル(B3)を備え、
上記第3の電機子コイル(A3)およびそれと関連付けられる上記励起コイル(B3)は、電流を有する時に、少なくとも上記開放位置で重畳される反対磁場を生成し、したがって、上記縦軸に対して横方向に配向される磁場成分を伴う励起磁場を形成し、
開放位置で、上記第3の電機子コイル(A3)およびそれと関連付けられる上記励起コイル(B3)は、上記コイルが電流を有する時に、上記間隙(LA)を閉鎖する力が上記縦方向でそれらに作用するような方式で、上記第3の電機子コイル(A3)およびそれと関連付けられる上記励起コイル(B3)の上記励起磁場の上記縦軸に対して横方向に配向される上記磁場成分が、上記第3の電機子コイル(A3)と相互作用することができるような方式で、隣接して配列される、
項目6に記載の線形アクチュエータ。
(項目8)
上記閉鎖位置で、上記第3の電機子コイル(A3)は、上記第2の電機子コイル(A1)と関連付けられる上記励起コイル(B1)に直接隣接して、またはその中に位置する、項目7に記載の線形アクチュエータ。
(項目9)
上記第2の電機子コイル(A1)および上記第3の電機子コイル(A3)は、電流を有する時に、それら自体のために反対磁場を生成する、項目7または8に記載の線形アクチュエータ。
(項目10)
第2の電機子コイル(A)に作用する力を上記電機子に伝達することができるような方式で、上記電機子(20)に接続される、第2の電機子コイル(A)をさらに備え、上記励起磁場を生成するための上記手段は、上記第2の電機子コイル(A)に加えて、後者と関連付けられ、上記固定子に機械的に接続された、少なくとも1つの永久磁石(B’)を備え、
開放位置で、上記第2の電機子コイル(A)およびそれと関連付けられる上記永久磁石(B’)は、上記第2の電機子コイル(A)が電流を有する時に、上記永久磁石(B’)の磁場および上記第2の電機子コイル(A)の磁場が、少なくとも上記開放位置で重畳され、したがって、上記縦軸に対して横方向に配向される上記磁場成分への励起磁場を形成するような方式で配列され、その磁場成分は、上記間隙(LA)を閉鎖する力が、縦方向へ上記第2の電機子コイル(A)に作用するような方式で、上記第2の電機子コイル(A)と相互作用する、
項目2から5のうちのいずれか1項に記載の線形アクチュエータ。
(項目11)
上記電機子(20)および上記固定子(10)は、上記閉鎖位置で、上記1つ/複数の励起磁場が上記縦軸に対して横方向に及び、磁気的に少なくともほぼ短絡させられる(したがって、上記半径方向空隙LBが閉鎖される)ような方式で設計される、項目2から10のうちのいずれか1項に記載の線形アクチュエータ。
(項目12)
上記励起磁場を生成するための上記手段は、上記固定子(10)に機械的に接続され、上記電機子が、上記開放位置で、他方の励起コイル(C)に向かって下がらない、または部分的にだけ下がるような方式で、上記縦方向に配列される、別の励起コイル(C)(「保持コイル」)を有し、上記閉鎖位置で、
上記電機子(20)は、上記他方の励起コイル(C)の鉄心としての機能を果たし、または
上記電機子(20)は、上記他方の励起コイル(C)が電流を有する時に、保持力が上記電機子(20)と上記固定子(10)との間で作用するような方式で、上記他方の励起コイル(C)に連結され、または
上記電機子は、上記固定子とともに、上記他方の励起コイル(C)を磁気的に短絡させる、
項目1から11のうちのいずれか1項に記載の線形アクチュエータ。
(項目13)
上記励起磁場を生成するための上記手段は、上記固定子(10)に機械的に接続され、他方の永久磁石(C’)が、上記閉鎖位置で電機子(20)と固定子(10)との間に保持力を引き起こすような方式で配列される、少なくとも1つの他方の永久磁石(C’)を有し、上記閉鎖位置で、少なくとも1つの電機子コイル(A)は、上記電機子コイル(A)または上記フレーム上に配列された別のコイルに電流を適切に供給することによって、上記永久磁石(C’)の磁場を完全または部分的に補償することができるような方式で、静置し、かつ上記永久磁石(C’)に磁気的に連結され、よって、上記保持力は、低減され、または完全に消滅し、および/または上記軸方向(作業)間隙(空隙)(LA)を開放する斥力を、上記電機子コイル(A)と上記永久磁石(C’)との間で生成することができる、項目1から11のうちのいずれか1項に記載の線形アクチュエータ。
(項目14)
上記励起磁場を生成するための上記手段は、上記第1の電機子コイル(A)に加えて、後者と関連付けられ、上記固定子に機械的に接続される励起コイル(B)を備え、上記第1の電機子コイル(A)および上記励起コイル(B)は、電流を有する時に、重畳される、それら自体のための反対磁場を生成し、したがって、上記縦軸に対して横方向に配向される磁場成分を伴う励起磁場を形成し、開放位置では、上記第1の電機子コイル(A)およびそれと関連付けられる上記励起コイル(B)は、上記コイルが電流を有する時に、上記軸方向間隙(LA)を閉鎖する力が上記縦方向へ上記第1の電機子コイル(A)に作用するような方式で、上記励起磁場の上記磁場成分が、上記第1の電機子コイル(A)と相互作用するような方式で、隣接して配列され、その成分は、上記縦軸に対して横方向に配向される、項目1に記載の線形アクチュエータ。
(項目15)
上記固定子(10)は、その上で上記電機子(20)が上記閉鎖位置に静置する、停止部を有する、項目14に記載の線形アクチュエータ。
(項目16)
上記励起磁場を生成するための上記手段は、上記固定子(10)に機械的に接続され、上記電機子が、上記開放位置で、他方の励起コイル(C)に向かって下がらない、または部分的にだけ下がるような方式で、上記縦方向に配列される、別の励起コイル(C)を有し、上記閉鎖位置で、
上記電機子(20)は、上記他方の励起コイル(C)の鉄心としての機能を果たし、または
上記電機子(20)は、上記他方の励起コイル(C)が電流を有する時に、保持力が上記電機子(20)と上記固定子(10)との間で作用するような方式で、上記他方の励起コイル(C)に連結され、または
上記電機子は、上記固定子とともに、上記他方の励起コイル(C)を磁気的に短絡させる、
項目14および15のうちのいずれか1項に記載の線形アクチュエータ。
(項目17)
上記第1の電機子コイル(A)は、上記閉鎖位置で、上記他方の励起コイル(C)に直接隣接して位置する、項目16に記載の線形アクチュエータ。
(項目18)
半径方向空隙(LB)が、上記電機子(20)と上記固定子(10)との間に存在し、その空隙は、上記電機子コイル(A)および上記関連励起コイル(B)の位置によって上記軸方向に制限される、項目14から17のうちのいずれか1項に記載の線形アクチュエータ。
(項目19)
上記電機子(20)と上記固定子(10)との間に半径方向空隙(LB)があり、その間隙は、上記電機子コイル(A)および上記関連励起コイル(B)の位置によって上記軸方向に制限され、上記電機子および上記固定子は、上記半径方向空隙が上記閉鎖位置で磁気的に短絡させられるような方式で構築される、項目14から16のうちのいずれか1項に記載の線形アクチュエータ。
(項目20)
上記励起磁場を生成するための上記手段は、上記第1の電機子コイル(A)に加えて、後者と関連付けられ、上記固定子に機械的に接続された、少なくとも1つの永久磁石(B’)を備え、上記第1の電機子コイル(A)および上記少なくとも1つの永久磁石(B’)は、上記電機子コイルが電流を有する時に、反対磁場を生成することができ、その磁場は、上記開放位置で重畳され、上記縦軸に対して横方向に配向される磁場成分を伴う励起磁場を形成し、上記開放位置で、上記第1の電機子コイル(A)およびそれと関連付けられる上記永久磁石(B’)は、上記第1の電機子コイルが電流を有する時に、上記軸方向間隙(LA)を閉鎖する力が上記縦方向へ上記第1の電機子コイル(A)に作用するような方式で、上記励起磁場の上記磁場成分が、上記第1の電機子コイル(A)と相互作用するような方式で、配列され、その成分は、上記縦軸に対して横方向に配向される、項目1に記載の線形アクチュエータ。
(項目21)
上記固定子(10)に永久的に接続された別の永久磁石(C’)を備え、その磁石は、上記軸方向間隙が閉鎖された時に、磁気保持力が上記電機子(20)と上記固定子(10)との間で作用するような方式で方向付けられる、励起磁場を生成する、項目20に記載の線形アクチュエータ。
(項目22)
上記永久磁石は、上記固定子(10)の構成要素である、項目20または21に記載の線形アクチュエータ。
(項目23)
上記電機子および励起コイル(A、B)は、上記線形電機子の縦軸の周囲で円周方向に巻装される、項目1から22のうちのいずれか1項に記載の線形アクチュエータ。
(項目24)
上記電機子コイルは、上記円周方向に上記電機子(20)の周囲に及ぶ溝の中に配列され、および/または上記励起コイルは、上記円周方向に上記固定子(10)の周囲に及ぶ溝の中に配列される、項目1から23のうちのいずれか1項に記載の線形アクチュエータ。
(項目25)
少なくとも1つの電機子コイル(A)は、上記関連溝を完全には充填せず、上記溝の中の残りの空間は、摩擦軸受材料(30)で充填され、上記線形電機子の移動の場合に、上記摩擦軸受材料(30)は、上記固定子(10)の内面上で摺動する、項目24に記載の線形アクチュエータ。
(項目26)
上記コイルの巻線は、((回転)同期モータで概して慣例であるように)軟磁性材料の中の溝の中で完全または部分的に収納され、この場合、(平坦)ネジ山のウォームまたは複数の断続リブ、例えば、平行リブが、「溝」としての機能を果たすことができる、項目1から25のうちのいずれか1項に記載の線形アクチュエータ。
(項目27)
上記固定子上に締結される、少なくとも1つの励起コイルを備え、上記固定子は、いくつかの軟磁性部品から成り、そのうちの少なくとも1つは、上記電機子が誘導される管として構築され、上記固定子上に締結される上記励起コイルは、例えば、管として構築される固定子部品上へ、外側から溝の中へ巻装され、その管は、上記巻線の領域中に非常に薄い壁を有するため、少なくとも部分的に飽和することなく、上記電機子の移動の方向へ、上記電機子自体よりも有意に少ない磁束を誘導することができ、上記管上に巻装される上記励起コイルは、その磁路が上記巻装管の最小断面よりも大きい全体的断面を有する上記管を伴って、閉鎖磁気回路が形成されるような方式で、1つ以上の他の固定子部品で包囲され、上記電流が上記励起コイルの中で増大するにつれて、最初に上記電機子がない場合、したがって、上記励起コイルで巻装された上記管の一部が、飽和しなければならないことを特徴とする、項目1から26のうちのいずれか1項に記載の線形アクチュエータ。
(項目28)
上記電機子は、上記固定子上に締結される上記励起コイルと関連付けられる、電機子コイルで巻装され、最小電機子断面は、上記電機子コイルの上記巻線の領域中にあり、上記励起コイルの外側の上記固定子の最小断面とほぼ等しい、またはそれよりも小さい、項目26に記載の線形アクチュエータ。
(項目29)
項目1から28のうちの1項による駆動部が、切替管の真空の中で配列され、電気接点を開放および/または閉鎖するために使用されることを特徴とする、真空切替管。
(項目30)
項目1から29のうちの1項による駆動部が、スイッチのガスチャンバの中で配列され、電気接点を開放および/または閉鎖するために使用されることを特徴とする、高電圧電源スイッチ。
(項目31)
バネを伴う少なくとも1つのバネ荷重駆動部と、上記バネに張力を加え、張力を受けた状態で上記バネを担持するための項目1から28のうちのいずれか1項に記載の線形電機子とを備える、高電圧電源スイッチ。
(項目32)
バネと、上記バネに張力を加え、張力を受けた状態で上記バネを担持するための項目1から28のうちのいずれか1項に記載の線形電機子とを備える、バネ荷重駆動部。
1.1 所望の低い初期インダクタンスは、駆動部のスイッチがオンにされた時に、高い電流上昇率をもたらすことができ、多くの半導体スイッチ(例えば、トランジスタ)では、局所過熱(いわゆるホットスポット)をもたらすことができる。(電気)機械スイッチは、火花またはアーク放電による放電の結果である、接点チャター中に破壊され、または時期尚早に摩耗し得る。スイッチの損傷を安全に防止するために、これらは、特大にならなければならず、付加的な費用をもたらす。また、閉鎖磁気回路および高度に浸透性のコア材料を伴うインダクタンスが、駆動部と直列に接続されなければならず(「磁気スイッチ保護」)、それはまた、費用を発生させ、同時に電気回路のESR(電子スピン共鳴)を増加させる。
電機子上に取り付けられた(電機子)コイルに反発して作用することができる、固定子上に固定された励起コイルが、例えば、内部溝に挿入される。この配設(図3、4、および7参照)は、特に長い持ち上げにわたって、所与の電機子半径で可能な限り高い力を産生することが重要である時に有利である。しかしながら、それ以外に、不利点にも影響される。
Claims (26)
- 電磁線形アクチュエータであって、前記電磁線形アクチュエータは、
少なくとも部分的に軟磁性材料でできている固定子(10)と、
少なくとも部分的に軟磁性材料でできている電機子(20)であって、前記電機子(20)は、前記電機子(20)を縦軸(1)に沿って前記固定子(10)に対して移動させることができるように、前記固定子(10)上で支持されており、前記線形アクチュエータの開放位置で前記縦軸(1)に沿って前記電機子(20)と前記固定子(10)との間に間隙(LA)があり、前記間隙は、前記線形アクチュエータの閉鎖位置で閉鎖される、電機子(20)と、
第1の電機子コイル(A)であって、前記第1の電機子コイル(A)は、前記第1の電機子コイル(A)に作用する力を前記電機子(20)に伝達することができるように、前記電機子(20)に接続されている、第1の電機子コイル(A)と、
少なくとも部分的に前記固定子(10)および前記電機子(20)によって誘導され、電流が前記第1の電機子コイル(A)を通って流れるときに、力が前記第1の電機子コイル(A)に作用し、かつ、この力が前記間隙(LA)を閉鎖するために前記電機子(20)に伝達されるように方向付けられる励起磁場(A、B、C)を生成するための手段であって、前記固定子(10)と前記電機子(20)との間の前記間隙(LA)が閉鎖されたときに、保持力が及ぼされる、手段と
を備え、
前記励起磁場を生成するための前記手段は、前記第1の電機子コイル(A)と関連付けられ、かつ、前記固定子に機械的に接続されている励起コイル(B)を備え、
前記第1の電機子コイル(A)および前記励起コイル(B)は、直列に接続されており、前記第1の電機子コイル(A)および前記励起コイル(B)は、前記第1の電機子コイル(A)および前記励起コイル(B)が電流を有するときに、重畳される反対方向の磁場を生成し、したがって、前記縦軸に対して横方向に配向される場成分を伴う励起磁場を形成し、
前記線形アクチュエータの前記開放位置で、前記第1の電機子コイル(A)および前記第1の電機子コイル(A)と関連付けられた前記励起コイル(B)は、前記コイルが電流を有するときに、前記コイルの前記磁場の軸方向成分が相殺し、その一方で、前記磁場の半径方向成分が、重畳して、前記電機子コイル(A)の中で力効果を生じる半径方向磁束を引き起こすように、隣接して配列されており、
前記縦軸に対して横方向に配向される、前記励起磁場の前記半径方向の場成分は、前記間隙(LA)を閉鎖する力が縦方向へ前記第1の電機子コイル(A)に作用するように、前記第1の電機子コイル(A)と相互作用し、
前記第1の電機子コイル(A)および前記励起コイル(B)は、同軸上にあり、
少なくとも前記アクチュエータの前記開放位置で、前記第1の電機子コイル(A)および前記励起コイルの両方を包囲する軟磁性材料の閉鎖した磁気回路が、前記半径方向磁束から前記固定子および前記電機子によって形成され、
前記第1の電機子コイル(A)および前記励起コイル(B)は、同軸上にあり、
前記第1の電機子コイル(A)および前記励起コイル(B)は、前記アクチュエータの前記開放位置で、前記第1の電機子コイル(A)および前記励起コイル(B)が軸方向において少なくとも部分的に重複するように配列される、線形アクチュエータ。 - 前記第1の電機子コイル(A)および前記励起コイル(B)が、前記アクチュエータの前記閉鎖位置で前記軸方向において重複しないことにより、前記励起コイル(B)のみを包囲する軟磁性材料の閉鎖した磁気回路が前記固定子および前記電機子によって形成され、前記励起コイル(B)の場を短絡させる、請求項1に記載の線形アクチュエータ。
- 電磁線形アクチュエータであって、
少なくとも部分的に軟磁性材料でできている固定子(10)と、
少なくとも部分的に軟磁性材料でできている電機子(20)であって、前記電機子(20)は、前記電機子(20)が縦軸(1)に沿って前記固定子(10)に対して移動させることができるように、前記固定子(10)上で支持されており、開放位置で前記縦軸(1)に沿って前記電機子(20)と前記固定子(10)との間に間隙(LA)があり、前記間隙は、前記線形アクチュエータの閉鎖位置で閉鎖される、電機子(20)と、
第1の電機子コイル(A2)であって、前記第1の電機子コイル(A2)は、前記第1の電機子コイル(A2)に作用する力を前記電機子(20)に伝達することができるように、前記電機子(20)に接続されている、第1の電機子コイル(A2)と、
少なくとも部分的に前記固定子(10)および前記電機子(20)によって誘導され、電流が前記第1の電機子コイル(A2)を通って流れるときに、力が前記第1の電機子コイル(A2)に作用し、かつ、この力が前記間隙(LA)を閉鎖するために前記電機子(20)に伝達されるように方向付けられる励起磁場(A、B、C)を生成するための手段であって、前記固定子(10)と前記電機子(20)との間の前記間隙(LA)が閉鎖されたときに、保持力が及ぼされる、手段と
を備え、
前記線形アクチュエータは、第2の電機子コイル(A1)をさらに備え、前記第2の電機子コイル(A1)は、前記第2の電機子コイル(A1)に作用する力を前記電機子(20)上に伝達することができるように、前記電機子(20)に接続されており、前記励起磁場を生成するための前記手段は、前記第2の電機子コイル(A1)に隣接して、前記第2の電機子コイル(A1)と関連付けられ、かつ、前記固定子(10)に機械的に接続されている励起コイル(B1)を備え、前記第2の電機子コイル(A1)および前記励起コイル(B1)は、直列に接続されており、
前記第2の電機子コイル(A1)および前記第2の電機子コイル(A1)と関連付けられた前記励起コイル(B1)は、前記第2の電機子コイル(A1)および前記励起コイル(B1)が電流を有するときに、少なくとも前記開放位置で重畳される反対方向の磁場を生成し、したがって、前記縦軸に対して横方向に配向される場成分を伴う励起磁場を形成し、
開放位置で、前記第2の電機子コイル(A1)および前記第2の電機子コイル(A1)と関連付けられた前記励起コイル(B1)は、前記コイルが電流を有するときに、前記コイルの前記磁場の軸方向成分が相殺し、その一方で、前記磁場の半径方向成分が、重畳して、前記電機子コイル(A1)の中で力効果を生じる半径方向磁束を引き起こすように、隣接して配列されており、
前記縦軸に対して横方向に配向される前記場成分は、前記間隙(LA)を閉鎖する力が前記第2の電機子コイル(A1)に作用するように、前記第2の電機子コイル(A1)と相互作用し、
前記第2の電機子コイル(A1)および前記励起コイル(B1)は、同軸上にあり、
少なくとも前記アクチュエータの前記開放位置で、前記第2の電機子コイル(A1)および前記励起コイル(B1)の両方を包囲する軟磁性材料の閉鎖した磁気回路が、前記半径方向磁束から前記固定子および前記電機子によって形成され、
前記第2の電機子コイル(A1)および前記励起コイル(B1)は、同軸上にあり、
前記第2の電機子コイル(A1)および前記励起コイル(B1)は、前記開放位置で、前記第2の電機子コイル(A1)および前記励起コイル(B1)が軸方向において少なくとも部分的に重複するように配列されている、線形アクチュエータ。 - 前記第2の電機子コイル(A1)および前記励起コイル(B1)が、前記アクチュエー
タの前記閉鎖位置で前記軸方向において重複しないことにより、前記励起コイル(B1)のみを包囲する軟磁性材料の閉鎖した磁気回路が前記固定子および前記電機子によって形成され、前記励起コイル(B1)の場を短絡させる、請求項3に記載の線形アクチュエータ。 - 前記電機子(20)および前記固定子(10)は、前記間隙(LA)とともに、前記励起磁場が誘導される磁気回路を形成し、
前記第1の電機子コイル(A2)は、
前記開放位置において、前記第1の電機子コイル(A2)が、前記縦方向に前記間隙(LA)に部分的に隣接し、かつ、前記固定子(10)に部分的に隣接して位置するように、前記電機子(20)上に配列されていることにより、励起磁場を生成するための手段としての機能を果たす、請求項3に記載の線形アクチュエータ。 - 第3の電機子コイル(A3)をさらに備え、前記第3の電機子コイル(A3)は、前記第3の電機子コイル(A3)に作用する力を前記電機子(20)に伝達することができるように、前記電機子(20)に接続されており、
前記励起磁場を生成するための前記手段は、前記第3の電機子コイル(A3)に加えて、前記第3の電機子コイル(A3)と関連付けられ、かつ、前記固定子(10)に機械的に接続されている励起コイル(B3)を備え、
前記第3の電機子コイル(A3)および前記第3の電機子コイル(A3)と関連付けられた前記励起コイル(B3)は、前記第3の電機子コイル(A3)および前記励起コイル(B3)が電流を有するときに、少なくとも前記開放位置で重畳される反対方向の磁場を生成し、したがって、前記縦軸に対して横方向に配向される場成分を伴う励起磁場を形成し、
開放位置で、前記第3の電機子コイル(A3)および前記第3の電機子コイル(A3)と関連付けられた前記励起コイル(B3)は、前記コイルが電流を有するときに、前記間隙(LA)を閉鎖する力が前記縦方向で前記第3の電機子コイル(A3)および前記励起コイル(B3)に作用するように、前記第3の電機子コイル(A3)および前記第3の電機子コイル(A3)と関連付けられた前記励起コイル(B3)の前記励起磁場の前記縦軸に対して横方向に配向される前記場成分が、前記第3の電機子コイル(A3)と相互作用することができるように、隣接して配列されている、請求項3に記載の線形アクチュエータ。 - 前記閉鎖位置で、前記第3の電機子コイル(A3)は、前記第2の電機子コイル(A1)と関連付けられた前記励起コイル(B1)に直接隣接して位置する、または、前記第3の電機子コイル(A3)および前記第2の電機子コイル(A1)と関連付けられた前記励起コイル(B1)は、軸方向において少なくとも部分的に重複する、請求項6に記載の線形アクチュエータ。
- 前記第2の電機子コイル(A1)および前記第3の電機子コイル(A3)は、前記第2の電機子コイル(A1)および前記第3の電機子コイル(A3)が電流を有するときに、反対方向の磁場を生成する、請求項6または請求項7に記載の線形アクチュエータ。
- 前記閉鎖位置で、前記縦軸に対して横方向に及んでいる1つの励起磁場/複数の励起磁場が、磁気的に少なくともほぼ短絡させられる、請求項1から8のうちのいずれか1項に記載の線形アクチュエータ。
- 前記励起磁場を生成するための前記手段は、励起コイル(C)を有し、
前記励起コイル(C)は、前記固定子(10)に機械的に接続されており、前記励起コイル(C)は、前記電機子が、前記開放位置で、前記励起コイル(C)に隣接して配列されていないか、または、前記開放位置で、前記励起コイル(C)に部分的にのみ隣接して配列されているように、前記縦方向に配列されており、前記閉鎖位置で、前記電機子(20)は、前記励起コイル(C)の鉄心としての機能を果たし、
前記電機子(20)は、前記励起コイル(C)が電流を有するときに、保持力が前記電機子(20)と前記固定子(10)との間で作用するように、前記励起コイル(C)に連結されている、
請求項1から9のうちのいずれか1項に記載の線形アクチュエータ。 - 前記励起磁場を生成するための前記手段は、少なくとも1つの永久磁石(C’)を有し、前記永久磁石(C’)は、前記固定子(10)に機械的に接続されており、前記永久磁石(C’)は、前記永久磁石(C’)が前記閉鎖位置で電機子(20)と固定子(10)との間に保持力を引き起こすように配列されている、請求項1から9のうちのいずれか1項に記載の線形アクチュエータ。
- 前記固定子(10)は、停止部を有し、前記停止部の上で前記電機子(20)が前記閉鎖位置に静置する、請求項1に記載の線形アクチュエータ。
- 前記励起磁場を生成するための前記手段は、前記第1の電機子コイル(A)に加えて、前記第1の電機子コイル(A)と関連付けられ、かつ、前記固定子に機械的に接続されている少なくとも1つの永久磁石(B’)を備え、前記第1の電機子コイル(A)および前記少なくとも1つの永久磁石(B’)は、前記電機子コイルが電流を有するときに、反対方向の磁場を生成することができ、前記磁場は、前記開放位置で重畳され、前記縦軸に対して横方向に配向される場成分を伴う励起磁場を形成し、前記開放位置で、前記第1の電機子コイル(A)および前記第1の電機子コイル(A)と関連付けられた前記永久磁石(B’)は、前記第1の電機子コイルが電流を有するときに、前記間隙(LA)を閉鎖する力が前記縦方向へ前記第1の電機子コイル(A)に作用するように、前記励起磁場の前記場成分が、前記第1の電機子コイル(A)と相互作用するように、配列されており、前記場成分は、前記縦軸に対して横方向に配向される、請求項1に記載の線形アクチュエータ。
- 前記固定子(10)に永久的に接続されている永久磁石(C’)を備え、前記磁石は、前記間隙が閉鎖されたときに、磁気保持力が前記電機子(20)と前記固定子(10)との間で作用するように方向付けられる励起磁場を生成する、請求項13に記載の線形アクチュエータ。
- 前記永久磁石は、前記固定子(10)の構成要素である、請求項13または請求項14に記載の線形アクチュエータ。
- 前記電機子コイル(A)および励起コイル(B)は、前記電機子の縦軸の周囲で円周方向に巻装される、請求項1から15のうちのいずれか1項に記載の線形アクチュエータ。
- 前記電機子コイルは、円周方向に前記電機子(20)の周囲に及ぶ溝の中に配列されている、および/または、前記励起コイルは、前記円周方向に前記固定子(10)の周囲に及ぶ溝の中に配列されている、請求項1から16のうちのいずれか1項に記載の線形ア
クチュエータ。 - 少なくとも1つの電機子コイル(A)は、前記少なくとも1つの電機子コイル(A)が配列されている溝を完全には充填せず、前記溝の中の残りの空間は、摩擦軸受材料(30)で充填され、前記線形アクチュエータの移動の場合に、前記摩擦軸受材料(30)は、前記固定子(10)の内面上で摺動する、請求項17に記載の線形アクチュエータ。
- 前記コイルの巻線は、軟磁性材料の中の溝の中で完全にまたは部分的に収納されている、請求項1から18のうちのいずれか1項に記載の線形アクチュエータ。
- 前記線形アクチュエータは、前記固定子上に締結される少なくとも1つの励起コイルを備え、前記固定子は、いくつかの軟磁性部品から成り、前記いくつかの軟磁性部品のうちの少なくとも1つは、前記電機子が誘導される管として構築され、前記固定子上に締結される前記励起コイルは、管として構築される第1の固定子部品上へ、外側から巻装され、前記管は、前記励起コイルの巻線の領域中に非常に薄い壁を有することにより、飽和することなく、前記管は、前記電機子の移動の方向へ、前記電機子自体よりも有意に少ない磁束を誘導することができることを特徴とする、請求項1から19のうちのいずれか1項に記載の線形アクチュエータ。
- 前記管上に巻装される前記励起コイルは、閉鎖した磁気回路が前記管で形成されるように、少なくとも第2の固定子部品で包囲され、少なくとも前記アクチュエータの前記開放位置で、前記第2の固定子部品および前記電機子は、前記電機子コイルおよび前記励起コイルを包囲する閉鎖した磁気回路を形成し、前記磁気回路の磁路は、前記巻装された管の最小断面積よりも大きい最小断面積を有し、前記電流が前記励起コイルおよび前記電機子コイルの中で増大するにつれて、したがって、前記励起コイルで巻装された前記管の一部が、最初に飽和しなければならない、請求項20に記載の線形アクチュエータ。
- 前記アクチュエータを作動させるために並列または直列に接続されている前記電機子コイル(A、A1)および前記励起コイル(B、B1)にわたって放電されるコンデンサを備えている、請求項1から21のいずれか一項に記載の線形アクチュエータ。
- 請求項1から22のうちの1項による線形アクチュエータが、切替管の真空の中で配列されており、電気接点を開放および/または閉鎖するために使用されることを特徴とする、真空切替管。
- 請求項1から23のうちの1項による線形アクチュエータが、スイッチのガスチャンバの中で配列されており、電気接点を開放および/または閉鎖するために使用されることを特徴とする、高電圧電源スイッチ。
- 少なくとも1つのバネ荷重駆動部を備え、前記バネ荷重駆動部は、バネと、前記バネに張力を加え、張力を受けた状態で前記バネを担持するための請求項1から22のうちのいずれか1項に記載の線形アクチュエータとを備える、高電圧電源スイッチ。
- バネと、前記バネに張力を加え、張力を受けた状態で前記バネを担持するための請求項1から22のうちのいずれか1項に記載の線形アクチュエータとを備える、バネ荷重駆動部。
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