KR20160037176A - 밸브 피스톤용 선형 구동 장치를 갖는 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 밸브 하우징(10) 내에서 선형으로 이동 가능한 밸브 피스톤(13)과, 밸브 하우징(10)과 고정 연결된 스테이터(21) 및 이 스테이터 내에서 이동 가능하면서 밸브 피스톤(13)을 가압하는 로터(22)를 포함하는 선형 구동 장치(20)를 갖는 밸브에 관한 것이며, 상기 밸브는, 하나의 코일(23)이 스테이터 하우징 내에 매립되는 경우에는 코일의 외면들 상에 각각 하나의 외부 웨브(25)가 배치되거나, 복수의 코일(23)이 스테이터 하우징 내에 매립되는 경우에는 코일들(23) 사이에 각각 하나의 내부 웨브(24)가 배치되고 최외부 코일들(23)의 외면들 상에는 각각 하나의 관련된 외부 웨브(25)가 배치되며, 내부 웨브들(24)과 외부 웨브들(25), 영구자석들(26) 및 극편들(27)의 축 방향 크기들은, 하나 이상의 코일(23)의 전류공급 시 작용하는 힘 상승을 형성하기 위한 밸브 피스톤(13)의 행정 범위에서 한편으로 극편(27)의 하나 이상의 모서리(A, B)(C, D)와 다른 한편으로는 외부 웨브(25)의 하나 이상의 모서리(A', B')(C', D')가 공기 간극(28) 내 그 해당 지점에서 영구자석(26) 및 통전 상태 코일(23)의 자기장들이 정류되어 집중되는 방식으로 상호 간에 대향하여 위치하도록 상호 간에 매칭되는 것을 특징으로 한다.

Description

밸브 피스톤용 선형 구동 장치를 갖는 밸브{VALVE HAVING A LINEAR DRIVE FOR THE VALVE PISTON}

본 발명은, 밸브 하우징 내에서 선형으로 이동 가능한 밸브 피스톤과, 밸브 하우징과 고정 연결된 스테이터 및 이 스테이터 내에서 이동 가능하면서 밸브 피스톤을 가압하는 로터를 포함하는 선형 구동 장치를 갖는 밸브에 관한 것이며, 스테이터는 자기 전도성 재료로 구성되는 하우징과 이 하우징 내에 배치되는 하나 이상의 코일에 의해 형성되고, 공기 간극을 통해 스테이터로부터 분리된 로터는, 각각 자신의 극 측에 인접하는, 자기 전도성 재료로 구성된 극편들(pole piece)을 포함하는 하나 이상의 영구자석으로 구성된다.

전술한 특징들을 가지면서 선형 구동 장치에 의해 구동되는 밸브는 DE 693 25 669 T2에서 개시되며, 여기서는 선형 구동 장치의 형성을 위해, 단지 상기 선형 구동 장치가 밸브 하우징과 영구적으로 단단히 기계적으로 연결되어 있는 스테이터와, 밸브 피스톤과 기계적으로 연결되고 선형 구동 장치의 전기자 챔버 내에 배치되며 스테이터의 앞에서 공기 간극에 의해 분리되는 전기자로 구성되는 것이 열거되어 있다. 공지된 밸브가 두 방향으로 이동 가능한 밸브 피스톤을 포함한 방향 제어 밸브로서 형성되는 한, 스테이터 내에는, 두 이동 방향을 충족시키기 위해, 한 세트의 권선들이 제공된다고 한다. 이 경우, 바람직한 구조에 따라서 스테이터와 전기자는 동일한 길이를 보유한다고 한다. 그 밖에 선형 구동 장치의 스테이터 및 그 전기자의 구성에 대해서는 DE 693 25 669 T2에 전혀 상세하게 명시되어 있지 않다.

이런 점에 있어서, 선형 모터의 통상적인 구성은 DE 11 2007 001 702 T5에서 공지되었다. 이 경우, 스테이터는 자기 전도성 재료로 제조된 하우징으로 구성되며, 이 하우징 내에는 상호 간에 인접하는 코일들의 어레이가 배치된다. 할당된 로터는 교호적으로 전환되는 극성을 가지면서 나란히 늘어서 있는 복수의 영구자석으로 구성되며, 그럼으로써 각각 동일한 자극들이 상호 간에 향해 있고, 그 자극들 사이에는 각각 자기 전도성 재료로 구성되는 극편들이 배치되며, 각각 바깥쪽에 위치하는 극편은 로터의 단부를 형성한다.

유체 공학에서, 다시 말하면 특히 유압 공학 및 공압 공학에서 이용되는 밸브들의 경우, 일반적으로 특히 밸브의 개방 위치로 밸브 피스톤을 이동시킬 때, 밸브 피스톤의 각각의 행정에 따라서 경우에 따라 예컨대 밸브 피스톤을 가압하는 복원 탄성력에 더하여 추가로 극복되어야만 하는 유동력이 발생한다는 문제가 존재한다. 이 경우, 밸브의 구조 유형에 따라서 밸브 피스톤의 행정 동안 유동력이 그에 상응하게 상승한다. 그에 따라, 밸브 피스톤 이동의 충분히 높은 동적 거동 및 충분한 초과 힘으로 밸브 피스톤의 이동을 저지하는 상기 힘을 극복하는 것이 필요하다. 이와 반대로, 자신의 폐쇄 위치로 밸브 피스톤을 복귀시킬 때 높은 힘은 필요하지 않은데, 그 이유는 여기서 유동력이 강화하는 방식으로 작용하기 때문이다. 이를 위해, 밸브들의 경우 밸브 피스톤의 조정을 위해 직접 구동 장치들이 예컨대 DE 693 25 669 T2에 따라 공지되어 있는 바에 따르면, 밸브 피스톤을 위한 상기 직접 구동 장치들은 주로 상대적으로 더 소형인 밸브들로 국한된다. 상대적으로 더 대형인 구조 유형의 밸브들은 일반적으로 직접 구동되는 상대적으로 더 소형인 밸브를 포함하는 파일럿 제어 장치로 작동되어야 한다.

DE 693 25 669 T2에서 선형 구동 장치로 직접 구동되는 밸브가 개시되어 있는 바에 따르면, 공지된 밸브의 경우 단지 중요한 문제는, 경우에 따라 존재하는 자성 이물질이 전기자의 자력을 통해 전기자 보어 내에 파지되도록 함으로써, 특히 자성 이물질이 전기자 챔버 내에서 발생하는 유체로 유입되지 않도록 하는 것에 있다. 이런 점에 있어서, 전술한 독일 공보는 밸브의 작동 동안 발생하는 힘의 특성곡선과 관련한 선형 구동 장치의 구성에 대한 어떠한 지시내용도 포함하고 있지 않다.

따라서 본 발명의 과제는, 한편으로 직접 구동 장치가 밸브의 규격과 무관하게 가능하고, 다른 한편으로는 선형 구동 장치에 의해 직접 구동되는 밸브들의 동적 거동이 개량되는, 일반적인 특징들을 갖는 밸브를 제공하는 것에 있다.

상기 과제의 해결책은, 본 발명의 바람직한 구현예들 및 개선예들을 포함하여, 본 발명의 설명에 이어지는 청구범위의 내용에 제시된다.

본 발명의 기본 사상에 따르면, 하나의 코일이 스테이터 하우징 내에 매립되는 경우에는 코일의 외면들 상에 각각 하나의 외부 웨브가 배치되거나, 복수의 코일이 스테이터 하우징 내에 매립되는 경우에는 코일들 사이에 각각 하나의 내부 웨브가 배치되고 최외부 코일들의 외면들 상에 각각 하나의 관련된 외부 웨브가 배치되며, 내부 웨브들과 외부 웨브들, 영구자석들 및 극편들의 축 방향 크기들은 다음과 같은 방식으로 상호 간에 매칭되는데, 하나 이상의 코일의 전류공급 시 작용하는 힘 상승을 형성하기 위한 밸브 피스톤의 행정 범위에서 한편으로 극편의 하나 이상의 모서리와 다른 한편으로는 외부 웨브의 하나 이상의 모서리는, 공기 간극 내 그 해당 지점에서 영구자석 및 통전 상태 코일의 자기장들이 정류되어 집중되는 방식으로 상호 간에 대향하여 위치하게 된다.

이런 본 발명의 사상은, 선형 구동 장치 내에서 로터 상에 작용하는 힘은 로터의 이동 방향으로 실질적으로 공기 간극 상의 재료 전이부들 상에서, 더욱 정확하게 말하면 철/공기 간극/철의 형태인 재료 전이부들 상에서 생성된다는 고려 사항을 기반으로 한다. 해당하는 지점에서 공기 간극 내 자속 밀도가 더욱더 높아질수록, 선형 구동 장치로부터 공급되는 힘도 더욱더 높아진다. 자속 밀도는 영구자석의 기여도(contribution)와 통전 상태 코일(들)의 기여도로 구성된다. 이 경우, 당연히 공기 간극 내에서 대부분의 자속 밀도 및 그에 따른 의도하는 힘 상승은, 영구자석 및 코일 전류의 자속 방향들이 정류되면서 이와 동시에 스테이터 및 로터의 철 부분들이 공기 간극 내에서 상대적으로 작은 전이 표면으로 상호 간에 대향하여 위치하는 지점들에서 발생한다. 이런 상호 간의 대향은, 보충하는 측면에서, 해당하는 모서리들의 형성에 관여하면서 공기 간극으로 향해 있는 웨브들 및 극편들의 에지들이 로터의 이동 방향에 대해 횡방향으로 상호 간에 중첩되기 시작한다는 것으로 표현된다. 스테이터에 상대적인 로터의 상기 유형의 위치에서 결정적인 힘 상승이 시작되는 한, 상응하는 힘 최댓값은 필연적으로 상기 기하학적 지점과 정확히 일치하지 않아도 되는데, 그 이유는 여기서 재료 고유의 그리고 제조 고유의 조건들 역시도 영향을 미치기 때문이다.

스테이터 및 로터의 본 발명에 따르는 구성의 범위에서, 마찬가지로 극편들의 모서리들과 스테이터 내에 형성된 웨브들의 모서리들이 각각 상호 간에 동일 평면에 위치하는 에지들로 상호 간에 대향하여 위치하는 로터의 중간 위치들이 발생한다. 그러나 이 경우 언급한 두 전제조건, 요컨대 영구자석 및 코일 내에서 자속 방향들의 정류, 및 극편들 및 내부 또는 외부 웨브들의 상호 간에 할당된 모서리들의 대향이 동시에 충족되지 않는 한, 스테이터에 상대적인 로터의 상기 유형의 위치들은 힘 상승에 조금도 기여하지 않는다. 상기 유형의 배치상(constellation)의 범위에서, 영구자석 및 코일 내의 자속 방향들은 상호 간에 반대일 수 있거나, 로터 및 스테이터의 철 부분들이 대면적으로 상호 간에 대향할 수 있다.

본 발명의 사상은, 가장 간단한 구현예에서, 밸브의 작동 행정의 방향에 놓이는 극편의 외부 모서리가 무전류 상태 코일을 통해 정의되는 로터의 초기 위치에서 작동 행정의 방향을 향해 놓이는 스테이터의 외부 웨브의 코일 측 모서리에 대향하여 위치함으로써 영구자석 및 통전 상태 코일의 자기장들의 곧바로 시작되는 집중을 기반으로 영구자석의 자기장으로 정류되는 자기장으로 코일의 전류공급 시 작동 행정의 방향으로 로터의 초기 위치에서부터 밸브 피스톤 상에 작용하는 선형 구동 장치의 힘의 직접적인 상승으로 이어지는 힘 상승이 설정되는 방식으로, 예컨대 자신의 외부 웨브들을 포함하여 스테이터 내에 배치되는 하나의 코일에, 로터의 초기 위치에서 각각 바깥쪽에 위치하는 극편들을 구비한 영구자석을 포함하는 로터가 할당되는 것을 통해 실현된다.

특히 단행정 밸브들의 경우, 상기 유형의 힘 상승은 이미 작동 행정의 방향으로 필요한 동적 거동을 갖는 밸브 피스톤을 이동시키기에 충분하다. 이 경우, 코일 및 관련된 웨브들뿐만 아니라 영구자석 및 관련된 극편들의 각각의 구성 및 인가된 전류의 각각의 세기에 따라서 상대적으로 더 대형인 밸브들을 위해서도 충분한 힘 상승이 제공될 수 있다.

서로 상이한 특징을 갖는 본 발명의 바람직한 실시예들에서, 2개 이상의 코일의 배치가 제공되며, 코일들 사이에는 각각 하나의 내부 웨브가 배치되고 최외부 코일들의 외면들 상에는 각각 관련된 외부 웨브가 배치된다. 이 경우, 선형 구동 장치의 기능을 위해 결정적인 사항은, 코일들이 동일한 전류를 공급받는다면 코일들은 서로 반대 방향으로 권선되거나, 일측 코일이 양의 전류를 공급받고 타측 코일이 음의 전류를 공급받는다면 코일들은 동일한 방향으로 권선되어야 한다는 점에 있다.

상대적으로 더 많은 개수의 코일 및 영구자석을 포함하는 스테이터 및 로터의 상기 유형의 원칙적인 구성의 범위에서, 한편으로 영구자석 및 극편들과 다른 한편으로는 외부 또는 내부 웨브들과 그에 따른 스테이터 하우징 내에 배치된 코일들의 축 방향 크기들, 다시 말하면 밸브 피스톤 이동 또는 로터 이동의 방향의 크기들은 서로 상이하게, 더욱 정확하게 말하면 서로 겹치는 방식뿐만 아니라 서로를 향하는 방식으로 구성될 수 있다.

따라서 본 발명의 제1 실시예에서, 스테이터 내에는 코일들 사이에 배치되는 하나의 내부 웨브와 각각 코일들의 외면 상에 배치되는 외부 웨브들을 포함하는 2개의 코일이 배치된다.

이 경우, 예컨대 2개의 코일 및 스테이터의 내부 웨브의 축 방향 크기는 하나의 영구자석 및 2개의 극편을 포함한 로터의 축 방향 크기와 동일할 수 있으며, 스테이터의 내부 웨브의 축 방향 크기는 로터의 영구자석의 축 방향 크기에 상응함으로써 로터의 초기 위치에서 로터의 이동에 동시에 작용하고 그에 따라 가산되는 2개의 힘 상승이 형성되거나, 스테이터의 내부 웨브의 축 방향 크기가 로터의 영구자석의 축 방향 크기보다 더 작음으로써 제1 힘 상승은 로터의 초기 위치에서 형성되고 제2 힘 상승은 사전 설정된 밸브 행정을 통과한 후에 형성된다.

전술한 실시예들에 대한 대안으로, 다시금 2개의 코일 및 스테이터의 내부 웨브의 축 방향 크기는 하나의 영구자석 및 2개의 극편을 포함한 로터의 크기보다 더 클 수 있고, 로터의 초기 위치에 이르기까지 코일들에 인접하는 스테이터의 외부 웨브들의 에지들의 이격 간격은, 유동력의 특성곡선에 매칭되는 밸브 피스톤의 위치에 도달에 매칭되는 밸브 행정에 상응하며, 이 경우 다시금 스테이터의 내부 웨브의 축 방향 크기는 로터의 영구자석의 축 방향 크기와 동일함으로써 로터의 초기 위치에서 제1 힘 상승이 형성되고 제2 힘 상승은 사전 설정된 밸브 행정을 통과한 후에 형성되거나, 스테이터의 내부 웨브의 축 방향 크기가 로터의 영구자석의 축 방향 크기보다 더 작음으로써 제1 힘 상승이 초기 밸브 행정을 통과한 후에 형성되고 제2 힘 상승은 사전 설정된 밸브 행정을 통과한 후에 형성된다.

또한, 로터는 2개 이상의 영구자석과 3개 이상의 극편으로 형성될 수 있으며, 스테이터 내에서 로터의 하나 이상의 극편에는 하나의 코일이 할당된다. 전체적으로 상기 유형의 구성은 전적으로 상대적으로 더 많은 (임의의) 개수의 영구자석 및 관련된 극편을 포함할 수 있으며, 각각 로터 구성의 외부 단부들 상에는 하나의 극편이 배치된다. 이 경우, 스테이터 내에서 로터의 하나 이상의 극편에는 단 하나의 코일만이 할당될 수 있다. 그러나 밸브 피스톤의 이동의 각각 의도하는 힘-변위 특성곡선에 따라서, 복수의 코일 역시도 로터의 각각 개별 극편들에 할당될 수 있다.

다시금 이를 위해 적용되는 본 발명의 간단한 실시예에서, 예컨대 복수의 영구자석 및 복수의 극편을 포함하는 로터의 경우, 단지 중앙 극편에만 하나의 코일이 할당될 수도 있다.

또한, 본 발명의 사상을 확장시키면, 예컨대 스테이터가 코일들 사이에 배치되는 2개의 내부 웨브 및 2개의 외부 웨브를 구비한 3개의 코일을 포함하고 로터는 2개 이상의 영구자석 및 이들 영구자석 사이에 그리고 그 외면들 상에 차례로 배치되는 극편들의 스택으로 구성되고, 코일들의 전류공급 시 야기되는 힘 상승의 형성을 위해, 한편으로는 하나의 극편의 적어도 각각 하나의 모서리와 다른 한편으로는 내부 웨브 및/또는 외부 웨브의 하나의 모서리가 로터의 초기 위치에서 또는 사전 설정된 밸브 행정에 도달할 때 상호 간에 대향하여 위치한다.

이 경우, 스테이터의 내부 웨브들 및 외부 웨브들은 각각 하나의 동일한 축 방향 크기를 보유할 수 있고 로터의 극편들은 상호 간에 상이한 축 방향 크기를 보유할 수 있으며, 바깥쪽에 위치하는 두 극편은 각각 영구자석들 사이에 놓이는 극편보다 더 작은 축 방향 크기를 보유한다. 그 대안으로, 스테이터의 내부 웨브들 및 외부 웨브들은 각각 서로 상이한 축 방향 크기를 보유할 수 있고 로터의 바깥쪽에 위치하는 극편들은 동일한 축 방향 크기를 보유할 수 있으며, 이 동일한 축 방향 크기는 영구자석들 사이에 놓이는 극편의 절반의 축 방향 크기에 상응한다.

전술한 두 사례에서, 스테이터 내에 배치되는 코일들은 동일한 길이를 보유할 수 있거나, 서로 상이한 길이를 보유할 수도 있다.

일반적으로, 본 발명의 구현에서, 스테이터 내에 배치되는 웨브들 상호 간의 이격 간격들은 각각 동일하고 로터 내의 극편들의 축 방향 크기는 서로 다를 수 있거나, 스테이터 내에 배치되는 웨브들 상호 간의 이격 간격들은 서로 다르고 로터 내의 모든 극편의 축 방향 크기는 각각 동일할 수 있다. 그에 상응하게, 스테이터 내에 배치되는 웨브들 상호 간의 이격 간격들뿐만 아니라, 로터 내의 극편들의 축 방향 크기 역시도 각각 서로 다를 수 있거나, 스테이터 내에 배치되는 웨브들 상호 간의 이격 간격들뿐만 아니라, 로터 내의 극편들의 축 방향 크기 역시도 각각 서로 동일할 수 있다.

본 발명이 밸브의 두 행정 방향으로 작동하는 밸브 피스톤들을 포함하는 방향 제어 밸브들에 적용될 수 있는 한, 이런 기능을 위한 전제조건은, 로터의 이동 방향에 대해 수직으로 연장되는 대칭축과 관련하여 로터 및 스테이터의 대칭 구성이 제공됨으로써 로터 또는 이 로터에 의해 구동되는 밸브 피스톤의 각각 두 이동 방향으로 상응하는 힘 상승들이 발생하게 된다는 점에 있다.

그러나 본 발명은 단지 하나의 행정 방향으로만 작동하는 밸브 피스톤을 포함한 카트리지 밸브(cartridge valve)로서 형성된 밸브들에도 적용될 수 있다. 이 경우, 밸브 피스톤의 하나의 이동 방향에서만 상응하는 힘 상승 또는 힘 최댓값이 제공되는 한, 로터의 이동 방향에 대해 수직으로 연장되는 대칭축과 관련하여 로터 및 스테이터의 비대칭 구성이 사전 설정된다.

마지막으로, 힘 강화를 위해 그리고 밸브 피스톤의 이동 방향에서 밸브 피스톤의 이동을 위해 매우 큰 작동력이 필요한 경우, 각각 스테이터와 로터로 구성되는 복수의 선형 구동 장치가 상호 간에 평행하게 배치될 수 있으며, 이들 선형 구동 장치의 로터들은 밸브 피스톤과 연결된다.

본 발명에 따라서 구성되는 선형 구동 장치는 모든 통상의 밸브 구조 유형에서 적용될 수 있고; 이런 점에 있어서, 선형 구동 장치의 로터가 각각 유압 밸브의 밸브 피스톤과 연결되는 한, 유압 밸브의 내부 구성은 상세내용과 관련하여 중요하지 않다. 본 발명에 따라 구성된 선형 구동 장치의 기능이, 밸브 피스톤의 작동 행정의 실행을 위해 선형 구동 장치의 하나 이상의 코일의 전류공급이 수행되는, 각각 로터와 그에 따른 밸브 피스톤의 초기 위치에 부합하게 조정되는 한, 상기 초기 위치는 본 발명의 한 실시예에 따라 선형 구동 장치의 무전류 상태에서 자동으로 야기되는 밸브 피스톤의 위치의 설정을 통해 야기될 수 있다. 이를 위해, 일반적인 종래 기술에 기재된 것과 같은 밸브 피스톤은 양쪽에서 밸브 피스톤 자신을 가압하는 스프링들을 통해 방향 제어 밸브들의 경우 통상적인 것처럼 중앙 위치에 상응하는 초기 위치에서 파지될 수 있다. 또한, 예컨대 밸브 피스톤이 각각 2개의 단부 위치 사이로만 이동되는 2/2웨이 방향 제어 밸브(예: 카트리지 밸브)의 경우, 밸브 피스톤들을 위해 또 다른 초기 위치들도 생각해볼 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따라서, 특히 선형 구동 장치의 무전류 상태에서 설정되는 밸브 피스톤의 초기 위치는 밸브의 폐쇄된 위치에 상응할 수 있거나, 그 대안으로 밸브의 하우징 포트들 사이의 연결 통로들이 개방되어 유지되는 밸브 피스톤의 작동 위치에도 상응할 수 있다.

도면에는 하기에서 기재되는 본 발명의 실시예들이 재현되어 있다.

도 1은 자신의 밸브 피스톤을 위한 선형 구동 장치를 포함하여 방향 제어 밸브로서 형성된 유압 밸브를 도시한 개략적 측면 단면도이다.
도 2a는 2개의 외부 웨브를 구비한 하나의 코일을 포함한 스테이터와, 하나의 영구자석과 이 영구자석에 인접하는 2개의 극편으로 구성되는 로터를 포함하는 선형 구동 장치의 제1 실시예를 로터의 초기 위치에서 도시한 개략도이다.
도 2b는 로터 측 행정("a")의 실행 후 도 2a의 대상을 도시한 개략도이다.
도 2c 내지 도 2e는 도 2a에 도시된 실시예의 경우 자기장선의 형성을 각각 도시한 개략도이며, 그 중
도 2c는 영구자석에 의해 생성되는 자기장을 고려하지 않으면서 전류공급된 코일에서 개시되는 자기장선을 포함하는 개략도이고,
도 2d는 코일 전류에 의해 생성되는 자기장을 고려하지 않으면서 영구자석에서 개시되는 자기장선을 포함하는 개략도이며,
도 2e는 영구자석 및 코일 전류의 중첩된 자기장선을 포함하는 개략도이다.
도 2f는 도 2b에 도시된 로터의 위치에서 자기장선의 형성을 도시한 개략도이다.
도 3은 2개의 코일, 하나의 내부 웨브 및 2개의 외부 웨브를 구비한 스테이터와, 하나의 영구자석과 이 영구자석에 인접한 2개의 극편으로 구성되는 로터를 포함하여 여기서는 대칭으로 구성된 선형 구동 장치의 또 다른 실시예를 도 2a 및 2b에 상응하게 도시한 개략도이며, 그 중
도 3a는 초기 위치에 있는 로터의 위치를 도시하고 있고,
도 3b는 로터의 일측 이동 방향에서 행정("+a")을 통과한 후 로터의 위치를 도시하고 있고,
도 3c는 복귀 행정에 이어서 초기 위치에 있는 로터의 갱신된 위치를 도시하고 있고,
도 3d는 로터의 타측 이동 방향에서 행정("-a")을 통과한 후 로터의 위치를 도시하고 있으며,
도 3e는 도 3a 내지 도 3d에 따르는 선형 구동 장치에서 발생하는 힘 특성곡선에 대한 힘-행정 그래프이다.
도 4a 내지 도 4c는 선형 구동 장치의 추가 실시예를 도시한 각각 도 3a, 3b 및 3e와 일치하는 도면이다.
도 5a 내지 도 5e는 선형 구동 장치의 추가 실시예를 도시한 각각 도 3a 내지 도 3e와 일치하는 도면이다.
도 6a 내지 도 6c는 도 5a 내지 도 5d에 따르는 실시예에 비해 변형된 선형 구동 장치의 실시예를 도시한 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 로터 또는 스테이터의 비대칭 구성을 포함하는 선형 구동 장치를 각각 도시한 도면이다.
도 8a 내지 도 8d는 3개의 코일을 구비한 스테이터와 2개의 영구자석을 구비한 로터를 포함하는 선형 구동 장치의 추가 실시예를 각각 도시한 도면이다.
도 9는 3개의 코일을 구비한 스테이터와, 5개의 극편을 갖는 4개의 영구자석을 구비한 로터를 포함하는 추가 실시예를 도시한 도면이다.

도 1에는 본 발명에 따르는 선형 구동 장치의 적용에 대한 예시로서 두 행정 방향으로 작동하는 밸브 피스톤을 포함한 방향 제어 밸브로서 형성되는 유압 밸브가 도시되어 있는 한, 유압 밸브의 구성은 그 상세내용과 관련하여 중요하지 않다. 예시로서 도 1에서 확인할 수 있는 밸브 하우징(10)은 4개의 하우징 포트(T-A-P-B)를 포함하며, 포트 B에 인접하는 제5 포트(T)는 밸브 하우징(10) 내에 형성된 탱크 브리지(11)에 의해 하우징 포트 T와 연결된다. 밸브 하우징(10) 내에는 하나의 하우징 보어(12)가 형성되고, 이 하우징 보어 내에 밸브 피스톤(13)이 종방향으로 변위 가능하게 배치된다. 밸브 피스톤(13)은 도 1에 도시된 밸브 피스톤의 폐쇄된 위치에 연결 포트들(A 및 B)을 각각 차단하는 2개의 피스톤 칼라부(14)(piston collar)를 포함한다. 밸브 피스톤(13)은 자신의 두 외부 단부 상에 각각 하나의 단차형 연장부(15)를 포함하며, 이 단차형 연장부는 외부로부터 하우징 보어(12) 안쪽으로 삽입되는 실링 슬리브(16) 내에 수용된다. 밸브 하우징(10)의 상응하는 단부면들은 바깥쪽에서 안착된 하우징 커버(17)를 통해 밀폐되며, 그럼으로써 그 결과 실링 슬리브들(16)은 각각 하우징 보어(12) 내에서 고정된다. 밸브 피스톤(13)을 위한 여전히 기재되는 구동 장치의 작용 없이도 밸브 피스톤(13)을 위한 정의된 초기 위치를 설정하기 위해, 양쪽에서 센터링 스프링들(18)이 밸브 피스톤(13) 상에 작용하며, 센터링 스프링들은 도시된 실시예에서 밸브의 폐쇄 위치에 상응하는 밸브 피스톤의 중앙 위치에 밸브 피스톤(13)을 센터링한다.

밸브 피스톤(13)의 직접 구동을 위해, 밸브 하우징(10)의 일측 면 상에는 하우징 유형으로 형성되고 자기 전도성 재료로 구성되는 스테이터(21)가 배치되어 밸브 하우징(10)과 단단히 결합된다. 스테이터(21)에 의해 환형으로 에워싸인 챔버 내에는 로터(22)가 배치되며, 이 로터는 커넥팅 로드(29)를 통해 밸브 피스톤(13)의 할당된 단부와 연결되며, 그럼으로써 로터(22)의 선형 이동은 밸브 하우징(10)의 하우징 보어(12) 내에서 밸브 피스톤(13)의 변위로 전환된다.

상세하게는, 도 1에 예시로만 도시된 선형 구동 장치(20)의 경우 스테이터(21) 내에는 2개의 코일(23)이 배치되고, 이들 코일 사이에는 하나의 내부 웨브(24)가 형성되며, 두 코일(23)의 두 외면 상에는 각각 하나의 외부 웨브(25)가 형성된다. 로터(22)는 자신의 두 외부 면 상에 자기 전도성 재료로 구성되는 각각 하나의 극편(27)이 배치되는 하나의 영구자석(26)으로 구성된다. 로터(22)는 공기 간극(28)을 통해 스테이터(21)로부터 분리된다. 도 1에 예시로만 도시된 선형 구동 장치의 기능은 하기의 도면에서 상세히 서술된 설명의 범위에서 이후 설명된다.

도 2a 내지 도 2f에는, 2개의 외부 웨브(25)를 구비한 하나의 코일(23)을 구비하는 스테이터(21)와, 하나의 영구자석(26)과 이 영구자석에 인접한 2개의 극편(27)으로 구성되는 로터(22)를 포함하는 본 발명에 따르는 선형 구동 장치의 제1 실시예가 도시되고 설명되며, 도시된 배치구조는 일측 방향에서 작동 행정으로서 간주될 하나의 밸브 행정("a")만을 형성한다.

이에 대해 도 2a에서 상세하게 제시되는 것처럼, 스테이터(21)는 각각 바깥쪽에 위치하는 외부 웨브들(25)을 구비한 하나의 코일(23)을 포함하며, 로터(22)는 하나의 영구자석(26)과 이 영구자석에 인접하여 배치되는 2개의 극편(27)으로 구성된다. 이 경우, 코일(23)은 이동 방향에 놓인 극편(27)과 동일한 폭을 보유하며, 밸브 피스톤 또는 선형 구동 장치(20)의 초기 위치는, 로터(22)가 이동 방향으로 향하는 자신의 극편(27)으로 스테이터(21)의 코일(23)의 앞에 위치하는 것을 통해 정의된다. 이런 초기 위치에서, 한편으로 극편(27)의 "A"로 표시되는 모서리와, 다른 한편으로는 코일(23)과 관련하여 "A'"를 갖는 관련된 모서리로서 인접한 외부 웨브(25)의 모서리가 제공된다. 이런 모서리들(A, A')은, 이 모서리들(A, A')이 최소의 전이 표면으로 상호 간에 대향하여 위치하고 공기 간극 내의 그 해당 지점에서 영구자석(26) 및 통전 상태 코일(23)의 양의 전류("I")의 자기장들이 정류되어 집중된다는 조건을 충족하며, 후자의 조건은 도 2c 내지 도 2e와 관련하여 설명된다. 이 경우, 도 2c에는, 영구자석에 의해 생성된 자기장을 고려하지 않으면서 전류공급된 코일(23)에서 개시되는 자기장선이 도시되어 있고, 그에 반해 도 2d에는 코일 전류에 의해 생성된 자기장을 고려하지 않으면서 영구자석에서 개시되는 자기장선이 도시되어 있다. 마지막으로 도 2e에는, 모서리들(A, A')의 영역에서 영구자석(26) 및 통전 상태 코일(23)의 중첩된 자기장선들의 집중이 도시되어 있으며, 이런 집중은 의도하는 힘 상승으로 이어진다. 이는, 밸브 피스톤에 의해 실행될 밸브 행정의 경우, 로터(22)가 그에 상응하게 높은 힘으로 자신의 초기 위치에서 이탈 이동하면서 의도하는 동적 거동으로, 그리고 본 실시예에서 대항하는 유동력 및 탄성력을 극복하면서 밸브 피스톤을 구동한다는 것을 의미한다.

보충하여 도 2b에서 제시되는 것처럼, 행정("a")에 도달한 후에, 다시 스테이터(21)의 하부 외부 웨브(25)의 하부 모서리("B")와, 로터(22)의 이동의 반대 방향으로 향해 있는 극편(27)의 전방 모서리("B'")가 다시 마주치며, 이에 대한 전체 자기장선 특성곡선은 도 2f에 재현되어 있다. 확인할 수 있는 점에 따르면, 힘 상승을 실현하는 자기장 집중은 모서리들(B, B')의 영역에서 단지 철에 대해 철이 마주치는 것만을 통해 야기되는데, 그 이유는 코일 전류가 관여하지 않기 때문이다. 이는, 행정("a")을 통과한 후에, 또 행정에 걸쳐 다시 소멸되는 초기력(initial force)의 상승이 개시됨으로써 힘-행정 특성곡선이 밸브의 개방 시 시작되는 특성곡선에 상응하게 된다는 것을 의미한다. 이 경우, 행정("a")은 밸브 행정의 종료를 나타낼 수 있지만, 그러나 전체 밸브 행정은 행정("a")보다 더 클 수 있으며, 그럼으로써 설정된 힘 상승은 밸브 피스톤의 전체 행정 동안 작용하게 된다.

밸브 행정("a")의 실행 후에, 로터(22)가 자신에 연결된 밸브 피스톤(13)을 포함하여 다시 초기 위치(도 2a)로 복귀해야만 하는 한, 양의 전류("I")의 차단 후에, 로터(22)의 복귀는 밸브 피스톤(13) 상에 작용하는 [도 1에 도시된 실시예의 경우 배치되는 센터링 스프링(18)에 상응하는] 스프링을 통해서만 수행될 수 있거나, 음의 전류로 코일(23)을 전류공급하는 것을 통해 수행될 수 있으며, 그럼으로써 마찬가지로 로터(22)의 행정 방향은 반전되고 초기 위치로 로터의 이동은 경우에 따라 제공되어 있는 스프링을 통해 보조된다.

도 3a 내지 도 3d에 도시된 실시예의 경우, 선형 구동 장치(20)는, 로터의 이동 방향에 대해 수직으로 연장되는 대칭축과 관련하여 로터(22)를 통한 선형 구동 장치의 초기 위치에서 대칭 구성을 가지며, 그럼으로써 도 3a 내지 도 3d에 도시된 선형 구동 장치(20)는 두 행정 방향으로 작동하는 밸브 피스톤을 포함하는 방향 제어 밸브를 위해 이용된다. 상세하게는 스테이터(21)는 자신들 사이에 위치하는 하나의 내부 웨브(24)와 바깥쪽에 위치하는 2개의 외부 웨브(25)를 구비한 2개의 코일(23)을 포함한다. 로터는 다시금 하나의 영구자석(26)과 바깥쪽에 위치하는 2개의 극편(27)으로 구성된다. 또한, 본 실시예의 경우, 특징은, 전체 로터(22)의 축 방향 크기가 내부 웨브(24)를 포함한 두 코일(23)의 축 방향 크기에 상응하고, 내부 웨브(24)의 크기는 영구자석(26)의 크기와 일치하며, 코일들(23)의 크기는 극편들(27)의 각각의 크기와 일치한다는 점에 있다.

도 2a에 따르는 도면에 상응하는 도 3a에서 제시되는 것처럼, 로터(22)의 초기 위치에서, 두 극편(27) 및 외부 웨브들(25)의 경우 동시에 각각 모서리들(A, A' 및 B, B')이 서로 대향하여 위치하며, 그럼으로써 스테이터(21)의 코일들(23)의 전류공급 시 2개의 가산되는 힘 상승이 작용하게 된다. 이를 위해, 로터(22)의 이동 방향으로 놓이는 상부 코일(23)은 양의 전류(+I)를 공급받으며, 그럼으로써 영구자석(26) 및 상부 코일(23)의 자기장들은 정류되며, 그에 상응하게 타측의 하부 코일(23)은 음의 전류(-I)를 공급받는다. 그에 따라, 밸브 피스톤의 폐쇄 위치에서 그 외부로 밸브 피스톤의 이동을 위해 그에 상응하게 높은 힘이 제공되며, 그에 상응하게 큰 동적 거동은 밸브 피스톤 상에 작용한다. 도 3b에서 행정("+a")의 영역에서 추가의 힘 상승이 시작되지 않는 것으로 제시되는 한, 그에 상응하게 구성된 선형 구동 장치(20)는 단행정 밸브들을 위해서만 이용될 수 있다. 행정("+a")을 통과한 후에 로터(22)는 도 3c에 상응하게 초기 위치로 복귀하는 한, 이제는 하부 코일(23)이 전류(+I)를 공급받고 상부 코일(23)은 전류(-I)를 공급받음으로써 코일들(23)의 반전된 전류공급이 수행된다. 그에 상응하게, 로터(22)의 상기 초기 위치에서 모서리들(C, C' 및 D, D')은 상호 간에 대향하여 위치하며, 이런 모서리들은 전류공급 시 다시금 도 3d에서 제시되는 행정("-a")과 관련하여 밸브 피스톤의 또 다른 이동 방향에서 이중으로 작용하는 힘 상승을 제공한다. 이를 위해, 도 3e에는, 두 밸브 방향에서 밸브의 개방 또는 폐쇄 시 행정 특성곡선을 포함한 상응하는 힘-행정 그래프가 도시되어 있다.

도 4a 내지 도 4c에 도시된 밸브는, 한편으로 로터(22) 및 다른 한편으로는 내부 웨브(24)를 구비한 코일들(23)의 크기가 변함없이 동일하게 제공되는 조건에서 이제 코일들(23)의 크기가 극편들(27)의 크기보다 더 큼으로써 내부 웨브(24)의 크기가 영구자석(26)의 크기보다 더 작다는 점에서, 앞에서 기재한 밸브와 구별된다. 그 결과로, 도 4a에 도시된 로터(22)의 초기 위치에서, 상부 극편(27) 또는 상부 외부 웨브(25)의 영역에서 상호 간에 대향하는 모서리들(A, A')은 전류공급 시 행정의 개시 시점에 작용하는 힘 상승을 야기하며, 그에 반해 짧은 행정("a")의 통과 후에 이제는 하부 극편(27) 및 내부 웨브(24)의 모서리들(B, B')이 상응하는 힘 상승을 야기하는 상호 간에 상대적인 위치로 이동됨으로써 이제부터는 로터(22)의 전체 행정 동안 추가의 힘 상승이 시작된다. 이는, 그 외에 도 3e에 비해 도 4c에서 제시되는 것처럼, 작동 행정("a") 동안 의도하는 힘 특성곡선의 확대를 야기하며, 그럼으로써 상기 유형으로 구성된 선형 구동 장치(20)는 약간 더 큰 행정을 갖는 밸브들을 위해서도 이용될 수 있게 된다.

도 5a 내지 도 5d에 도시된 선형 구동 장치(20)의 실시예의 경우, 이제 스테이터(21)의 내부 웨브(24)를 포함한 두 코일(23)의 크기는 영구자석(26) 및 극편들(27)을 구비한 로터(22)의 크기보다 더 크며, 그럼으로써 스테이터(21)의 두 외부 웨브(25)는 로터(22)의 초기 위치에서 계속하여 바깥쪽을 향해 밀착된다. 이 경우, 도 3a 내지 도 3d에 대해 기재한 실시예와 일치하여, 영구자석(26)의 크기와 일치하는 내부 웨브(24)의 크기가 유지된다. 그 결과로, 도 5a에 따르는 로터(22)의 초기 위치에서, 로터(22)의 이동 방향의 반대 방향으로 향해 있는 극편(27)의 영구자석 측 모서리(B)는 하부 코일(23)로 향해 있는 내부 웨브(24)의 모서리(B')의 앞에 위치하며, 그럼으로써 이런 초기 위치에서 코일들(23)의 전류공급 시 힘 상승이 시작된다. 이 경우, 다시금 상부 코일(23)은 전류(+I)를 공급받고 하부 코일은 전류(-I)를 공급받는다. 로터(22)가 도 5b에 상응하게 행정("+a")을 실행했다면, 전방의 극편(27)의 이동 방향에서 전방의 모서리(A)는 로터의 이동 방향으로 놓인 스테이터(21)의 외부 웨브(25)의 코일 측 모서리(A')의 앞에 위치하게 되며, 그럼으로써 행정("+a")에 도달할 때, 이미 실행된 행정("+a")에 걸쳐서 소멸된 힘의 재상승이 작용하게 된다.

이에 상응하는 사항은 또 다른 이동 방향에서 행정("-a")에 대해서도 적용되며, 로터(22)의 초기 위치에서, 힘 특성곡선의 상승의 의미에서, 도 5c에 도시된 극편(27) 및 내부 웨브(24)의 모서리들(C, C')이 상호 간의 앞에 위치하며, 행정("-a")에 도달한 경우에는 극편(27) 및 외부 웨브(25)의 모서리들(D, D')이 상호 간의 앞에 위치하게 된다. 이 경우, 도 5e에는, 작동 행정에 걸친 힘-행정 특성곡선이 도시되어 있으며, 이 힘-행정 특성곡선으로부터 더욱 긴 장행정 밸브의 경우에도 충분한 힘 레벨이 제공된다는 점을 확인할 수 있다.

도 6a 내지 도 6c에 도시된 실시예 역시도 특히 긴 밸브 행정을 갖는 밸브들을 위해 적합하다. 도 5a 내지 도 5d에 대해 기재한 실시예로부터 변형된 상태에서, 그 밖에 요건은 동일한 조건에서 이제 내부 웨브(24)는 자신의 크기와 관련하여 로터(22)의 영구자석(26)의 크기보다 더 작게 치수 설계된다. 그 결과로, 도 6a에 상응하게 로터(22)의 초기 위치에서 힘 상승은 기록되지 않는데, 그 이유는 웨브들 또는 극편들의 중요한 모서리들이 상호 간에 대향하여 위치하지 않기 때문이다. 그러나 로터(22)가 도 6b에 상응하게 짧은 초기 행정("+a")을 통과했다면, 내부 웨브(24)의 하부 모서리(B')와 하부 극편(27)의 모서리(B)가 상호 간에 대향하게 되며, 그에 따라 상기 시점에서 제1 힘 상승이 시작된다. 장행정으로 구성된 밸브의 경우 로터(22)의 추가 행정이 진행되는 동안에, 도 6c에 상응하게 이제 상부 극편(27)의 모서리(A)는 스테이터(21)의 상부 외부 웨브(25)의 코일 측 모서리(A')의 앞에 위치하게 되며, 그럼으로써 행정("+b")에 도달할 때 추가 힘 상승이 시작된다. 그에 따라, 상대적으로 긴 밸브 행정에 걸쳐서도 충분한 힘 레벨이 제공될 수 있다.

앞에서 도 3 내지 도 6에 대해 기재한 선형 구동 장치(20)의 실시예들의 경우, 각각 로터(22) 및 스테이터(21)의 구성의 대칭이 기록되지 않는 한, 상응하는 선형 구동 장치들은 기재한 것처럼 방향 제어 밸브들의 작동을 위해 적합하다. 그러나 로터 및/또는 스테이터의 형성에서 극편들 및/또는 내부 또는 외부 웨브들의 비대칭 배치구조가 선택된다면, 이는 로터의 단 하나의 이동 방향에서만 상응하는 힘 상승들의 발생으로 이어지며, 그럼으로써 상기 유형의 선형 구동 장치들(20)은, 밸브 피스톤의 하나의 이동 방향만이 중요한 카트리지 밸브들을 포함하는 이용을 위해 적합하게 된다.

이를 위해, 도 7a 및 도 7b에는 각각의 예시가 제공된다. 도 7a에는, 영구자석(26)을 통과하여 연장되는 로터(22)의 중심선(35)이 내부 웨브(24)를 통과하여 연장되는 스테이터(21)의 중심선(36)에 비해 로터(22)의 이동 방향으로 소정의 값만큼 오프셋 되어 있으며, 그럼으로써 지금까지의 상세한 설명들에 상응하게 이미 로터(22)의 초기 위치에서 스테이터(21)의 코일들(23)의 상응하는 전류공급 시 힘 상승이 설정된다. 이와 반대로, 도 7b에 도시된 실시예의 경우, 스테이터(21)의 중심선(36)은 로터(22)의 중심선(35)에 비해 로터(22)의 이동 방향으로 소정의 값만큼 오프셋 되며, 그럼으로써 이런 경우에 상응하는 힘 상승은 행정("+a")을 통과한 후에 제공된다.

앞에서 기재한 실시예들을 기반으로, 본 발명에 따르는 구성은 한편으로 상대적으로 더 많은 개수의 코일(23)과 그 결과 형성된 내부 웨브(24) 및/또는 다른 한편으로는 상대적으로 더 많은 개수의 영구자석(26) 및 극편(27)을 구비하여서도 구현된다. 이 경우, 극편들 및/또는 영구자석(26)뿐만 아니라, 스테이터(21) 내에서 코일들(23)의 길이를 통해 사전 설정된 내부 웨브들(24) 및 외부 웨브들(25) 역시도 그 축 방향 크기는 가변될 수 있다. 이 경우, 로터(22) 및 스테이터(21)의 각각 2개의 모서리가 동시에 상호 간의 앞에 위치하면, 이는 로터 또는 이 로터에 연결된 밸브 피스톤의 각각의 위치에서 힘 강화로 이어지며, 그에 반해 차례로 로터(22) 또는 밸브 피스톤의 행정에 걸쳐 수행되어 로터 및 스테이터의 각각 2개의 모서리가 상호 간의 앞에 위치하면, 이는 힘의 소비가 충분히 높은 행정의 확대로 이어진다.

이는 예시로서 도 8a 내지 도 8d에 개략적으로 도시된 실시예들에 따라서 설명된다. 이 경우, 각각 스테이터(21) 내에는 3개의 코일(23)이 배치되며, 이로부터 2개의 내부 웨브(24) 및 2개의 외부 웨브(25)가 제공된다. 도 8a 내지 도 8d에 따르는 개별 실시예들은, 각각의 웨브들(24, 25)의 크기에서 분명하게 구별되며, 2개의 영구자석(26)과, 하나의 내부 극편(27)과, 2개의 외부 극편(27)을 포함하는 로터(22)의 구성은 변함없이 유지된다. 이런 유형의 구성으로, 상대적으로 더 긴 밸브 행정에 걸쳐서도 충분한 힘 레벨이 달성되는데, 그 이유는 로터(22)의 초기 위치에서 도 8a의 선 B-B' 또는 도 8b 내지 도 8d의 선 C-C'를 따라서 극편들(27) 및 웨브들(24, 25)의 각각 상호 간에 대향하는 모서리들을 통해 달성되는 힘 상승과 더불어, 로터(22)의 행정에 걸쳐서 요컨대 도 8a에서의 선 C-C' 및 A'-A' 또는 도 8b 내지 도 8d에서의 선 B-B' 및 A-A'를 따라서 2개의 추가 힘 상승이 작용하기 때문이다. 이에 대한 보충으로, 본 발명에 따르는 원리의 의미에서, 자명한 사실로서 영구자석들(26) 및 할당된 극편들(27)의 크기 역시도 변형될 수 있다. 이런 점에 있어서, 로터(22) 및 스테이터(21)의 구조 부재들의 구성은 상세하게는 각각 극복되어야 하고 밸브 피스톤의 행정에 대항하는 힘에 따라서 결정된다.

마지막으로, 도 9에는, 도 8a 내지 도 8d에 따르는 실시예들에 비해 확장된 로터(22)의 구성에 대한 하나의 실시예가 재차 재현되어 있다. 스테이터(21)는 변함없이 3개의 코일(23)을 포함하는 반면, 로터(22)는 이제부터 4개의 영구자석(26)과 그 결과 5개의 극편(27)을 포함하며, 극편들(27)의 폭은 최내부의 중앙 극편(27)에서 출발하여 각각 바깥쪽으로 갈수록 감소한다. 이 경우에서도 스테이터(21)에 상대적으로 로터(22)가 이동될 때 복수의 연속되는 힘 상승이 발생한다. 도 9에는 로터(22) 및 스테이터(21)의 각각 대칭 구성이 도시되어 있으며, 그럼으로써 상기 선형 구동 장치(20)는 방향 제어 밸브를 위해 적합한 경우, 상기 유형의 선형 구동 장치는 간단한 방식으로 예컨대 행정("+a")의 방향으로 최하부의 외부 극편(27)이 생략됨으로써 로터의 비대칭 구성이 제공되게 하는 것으로써 카트리지 밸브들을 위해서도 이용된다.

전술한 기재내용, 특허청구범위, 요약서 및 도면에서 개시되는 본원의 대상의 특징들은 개별적으로뿐만 아니라 임의로 상호 간에 조합되어서도 본 발명의 다양한 실시예들에서 본 발명의 구현을 위한 핵심이 될 수 있다.

Claims (13)

1. 밸브 하우징(10) 내에서 선형으로 이동 가능한 밸브 피스톤(13)과, 밸브 하우징(10)과 고정 연결된 스테이터(21) 및 이 스테이터 내에서 이동 가능하면서 밸브 피스톤(13)을 가압하는 로터(22)를 포함하는 선형 구동 장치(20)를 갖는 밸브로서, 스테이터(21)는 자기 전도성 재료로 구성되는 하우징과 이 하우징 내에 배치되는 하나 이상의 코일(23)에 의해 형성되고, 공기 간극(28)을 통해 스테이터(21)로부터 분리된 로터(22)는, 각각 자신의 극 측에 인접하는, 자기 전도성 재료로 구성된 극편들(27)을 구비한 하나 이상의 영구자석(26)으로 구성되는, 밸브에 있어서,
   하나의 코일(23)이 스테이터 하우징 내에 매립되는 경우에는 코일의 외면들 상에 각각 하나의 외부 웨브(25)가 배치되거나, 복수의 코일(23)이 스테이터 하우징 내에 매립되는 경우에는 코일들(23) 사이에 각각 하나의 내부 웨브(24)가 배치되고 최외부 코일들(23)의 외면들 상에 각각 하나의 관련된 외부 웨브(25)가 배치되며, 내부 웨브들(24)과 외부 웨브들(25), 영구자석(26) 및 극편들(27)의 축 방향 크기들은, 하나 이상의 코일(23)의 전류공급 시 작용하는 힘 상승을 형성하기 위한 밸브 피스톤(13)의 행정 범위에서 한편으로 극편(27)의 하나 이상의 모서리(A, B)(C, D)와 다른 한편으로는 외부 웨브(25)의 하나 이상의 모서리(A', B')(C', D')가, 공기 간극(28) 내 그 해당 지점에서 영구자석(26) 및 통전 상태 코일(23)의 자기장들이 정류되어 집중되는 방식으로 상호 간에 대향하여 위치하도록 상호 간에 매칭되는 것을 특징으로 하는, 밸브.
2. 제1항에 있어서, 로터(22)는 2개 이상의 영구자석(26)과 3개 이상의 극편(27)으로 형성되며, 스테이터(21) 내에서 로터(22)의 하나 이상의 극편(27)에는 하나의 코일(23)이 할당되는 것을 특징으로 하는, 밸브.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 스테이터(21) 내에 배치된 웨브들(24, 25) 상호 간의 이격 간격들은 각각 동일하며, 로터(22) 내의 극편들(27)의 축 방향 크기는 서로 다른 것을 특징으로 하는, 밸브.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 스테이터(21) 내에 배치된 웨브들(24, 25) 상호 간의 이격 간격들은 서로 다르며, 로터(22) 내의 모든 극편(27)의 축 방향 크기는 각각 동일한 것을 특징으로 하는, 밸브.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 스테이터(21) 내에 배치된 웨브들(24, 25) 상호 간의 이격 간격들뿐만 아니라, 로터(22) 내의 극편들(27)의 축 방향 크기도 각각 서로 다른 것을 특징으로 하는, 밸브.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 스테이터(21) 내에 배치된 웨브들(24, 25) 상호 간의 이격 간격들뿐만 아니라, 로터(22) 내의 극편들(27)의 축 방향 크기도 각각 서로 동일한 것을 특징으로 하는, 밸브.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 두 행정 방향으로 작동하는 밸브 피스톤(13)을 갖는 방향 제어 밸브로서 형성되는 경우, 로터(22)의 이동 방향에 대해 수직으로 연장되는 대칭축과 관련하여 로터(22) 및 스테이터(21)의 대칭 구성이 제공되는 것을 특징으로 하는, 밸브.
8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 단지 하나의 행정 방향으로만 작동하는 밸브 피스톤(13)을 갖는 카트리지 밸브로서 형성되는 경우, 로터(22)의 이동 방향에 대해 수직으로 연장되는 대칭축과 관련하여 로터(22) 및 스테이터(21)의 비대칭 구성이 제공되는 것을 특징으로 하는, 밸브.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 밸브 피스톤(13)의 이동 방향에서 힘 강화를 위해, 각각 스테이터(21) 및 로터(22)로 구성되는 복수의 선형 구동 장치(20)는 상호 간에 평행하게 배치되며, 선형 구동 장치들의 로터들(22)은 밸브 피스톤(13)과 연결되는 것을 특징으로 하는, 밸브.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 선형 구동 장치(20)의 무전류 상태에서 밸브 피스톤(13)과 연결된 로터(22)의 위치를 위해 초기 위치를 자동 설정하기 위한 수단들이 제공되는 것을 특징으로 하는, 밸브.
11. 제10항에 있어서, 로터(22)의 초기 위치를 자동 설정하기 위한 수단들은 밸브 피스톤(13)을 양쪽에서 가압하는 센터링 스프링들(18)로 구성되는 것을 특징으로 하는, 밸브.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 밸브 피스톤(13)의 초기 위치는 밸브의 폐쇄된 위치에 상응하는 것을 특징으로 하는, 밸브.
13. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 로터(22)의 초기 위치는 밸브의 하우징 포트들 사이의 연결부들이 개방되어 유지되는 밸브 피스톤(13)의 작동 위치에 상응하는 것을 특징으로 하는, 밸브.

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