电磁驱动装置的制作方法
专利名称：电磁驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电磁驱动装置，该电磁驱动装置包括一在行程方向上可往复运动的并且具有一个圆形或椭圆形横截面的驱动部件，上述驱动部件有一个在行程方向的横向上被磁化的永磁体装置，该永磁体装置具有至少一对在行程方向上按顺序布置的反向磁化的磁体部分并被布置在一个轭形装置空隙中，轭形装置具有在磁化方向上在驱动部件的对置侧上的极靴。
如DE 19 900 762 C2中所公开的电磁驱动装置只具有两个布置在驱动部件对置侧面上的极靴，其分别被一个能通电的线圈环形地包围，因此线圈的轴向与驱动部件磁体部分的磁化方向相同。在优选实施例中，驱动部件是平的并且类似板状的。
在许多应用中，尤其是在用于阀门装置的情况下，电磁驱动装置的整个结构的特别平的结构方式很受欢迎。使用已知的布置，一种平的结构方式无法被实现。
本发明的目的是提供一种开始所述类型的电磁驱动装置，该电磁驱动装置在设计上可以是特别平的。
根据本发明，该目的由此来实现，即轭形装置具有两对极靴，该极靴限定了空隙并且通过两个基本上平行于行程方向伸展的轭形区域连接在一起，其中至少轭形区域之一被一个能够通电以产生行程的线圈所包围，并且每一对极靴都对应有永磁体装置上的一对反向磁化的磁体部分。
按本发明中的电磁驱动装置的优点特别在于，它可以以一种简单的结构来制造，该设计非常地窄和平，整个装置的宽度无乎不超过驱动部件的直径并且同时基本上与极靴的宽度相对应。这种驱动装置因此首先适用于非常窄的圆盘阀。另外一个优点是，由于旋转对称的结构，驱动装置可以很宽松地允许制造中的不精确。没有的可能削减轴承使用寿命的扭转力和翻转力发生。
在从属权利要求中所述的措施描述了权利要求1所述的驱动装置的有利的改进方案。
在至少一个线圈不通电的状态下，每一对反向磁化的磁体部分被定位在两个布置在驱动部件两侧的极靴的区域内，也就是说，所述装置是自动定心的。
磁体部分对合适地布置为在行程方向上通过一个中间段相互隔离开，其中该中间段最好由不可磁化的材料例如塑料制成。由此增强的磁作用。
在一个有利的结构方案中，驱动部件由一根由不可磁化的材料例如塑料制成的管子或圆杆构成，该管子或圆杆带有磁体部分。在这种情况下，每一个磁体部分优选由两个反向磁化的半圆盘或半环构成。磁体部分在这种情况下合适地布置在管子或圆杆中的凹槽或凹部中。因此，该结构可以以一种特别简单和成本经济的方式来实现。
驱动部件可以与一个从动部件相连，该从动部件最好为一种活塞式滑阀的活塞或者其他阀门件。
为了与从动部件相连，设计为一个设有永磁体装置的管子的形式的驱动部件最好为一种夹钳的形式，从而该夹钳能够与从动部件相连。
为了增加往复力，可以将多个轭形装置在行程方向上前后布置。
本发明的实施例在附图中进行描绘并且在下面的说明中进行详细描述。
图1是作为本发明的一个实施例的一种带有两个线圈的电磁驱动装置的一个整体透视图，图2是一种驱动部件的一个透视图，该驱动部件是一根设有磁体部分的塑料管。
图1中所示的第一实施例中，圆柱形驱动部件10包括四个圆盘状的在横向于行程方向H被磁化的磁体部分11至14，一方面在行程方向上一前一后布置的磁体部分11和12以及另一方面也在行程方向上一前一后布置的磁体部分13和14被分别反向磁化，通过磁场箭头标记M+和M-来表示。相邻的磁体部分11和12由一个圆柱形中间段15与同样相邻的磁体部分13和14间隔开，该中间段15由不可磁化的材料例如塑料构成。然而，它也可以由可磁化的材料构成，或者磁体部分11至14的尺寸对应时，它可以被省略。
磁体部分11至14分别由两个半圆盘11a至14a和11b至14b构成以便于能够更容易地实现希望的磁化方向。原则上来说，径向磁化的全圆盘或环或半环都可以使用。除了圆形的横截面以外，椭圆形或卵圆形的横截面也是可以的。
轭形装置16包括两个基本上为U形的轭形部件17和18，轭形部件布置在驱动部件10的对置侧。在这种情况下，构成两个极靴19和20的轭形部件17的支腿和同样构成两个极靴21和22的轭形部件18的支腿分别相互对置着布置，因此驱动部件10在形成一个间隙的情况下被布置在一方面是极靴19和21之间的而另一方面是极靴20和22之间的圆形的空隙之中。在这种布置中，极靴19至22的宽度基本上与驱动部件10的直径对应，因此驱动装置的总宽度基本上与驱动部件10的直径对应。
在行程方向上，确定极靴19-21相隔的距离以及极靴21和22相隔的距离，使磁体部分11和12之间的分离面定位在极靴19和21的平面内，而磁极13和14之间的分离面定位在极靴20和22的平面内。这样的定位可以通过改变磁极11至14以及中间段15的高度来实现。
极靴19和20通过一个轭形区域23连接在一起而极靴21和22通过一个轭形区域24连接在一起。所述轭形区域23和24构成了用于两个励磁线圈25和26的铁心，该励磁线圈环形地环绕着轭形区域23和24。原则上来说，也可以将一个励磁线圈只布置在轭形区域23和24之一上。
在所述的电磁驱动装置中，驱动部件10是磁性定心的，也就是说，当励磁线圈25和26没有通电时，它位于图示的对称位置。为了使驱动部件10偏移，励磁线圈25和26相反地进行通电。在行程方向上驱动部件向一侧以及当反向通电时向另一侧取决于电流强度而有较大或较小的偏移。当磁体部分11和13对准极靴时，达到一个方向上的最大行程，而当极靴12和14对准极靴时，达到另一个方向上的最大行程。当切断电流的时候，会自动返回初始的定心位置。
上述电磁驱动装置可以例如用来操作一种活塞式滑阀的活塞或者其他阀门件，如在最初所提到的现有技术中所描述和示出的那样。另一方面，这样的电磁驱动装置也可以作为一个用于所有装置的操纵装置来使用，在这种情况下，某一个规定的行程将会被执行。
在图2中示出一种驱动部件30的一种可选择的实施方式。该驱动部件主要包括一根塑料管31，该塑料管也可以由另一种不可磁化的材料构成并且可以具有一个圆形的或椭圆形的横截面。这里由有磁体部分32至35来代替磁体部分11至14，该磁体部分分别包括两个反向磁化的半环32a至35a和32b至35b。所述半环装入塑料管31中相应的凹槽并且固定在那里。与图示实施方式不同，在一侧磁体部分32和33以及在另一侧磁体部分34和35可以相互接触。它们通过塑料管31的一个间隔区域36相互分隔开，该间隔区域在功能上对应于第一实施例中的中间段15。此外，分别形成一个磁体部分的半环可以无间隙地相互贴靠。
作为第二实施例的变型，半环32a和32b也可以例如是整体式的，这同样适合相应的其他半环。如果没有间隔区域36，所有的半环32a至35a也可以进行整体式地构成，而所有的半环32b至35b也可以分别一起整体式地构成。此外，一种作为半圆盘或径向磁化的全圆盘的结构方案也是可以的。
塑料管31可以使它剖开的一侧与一个从动部件相连，例如一个阀芯。为了这个目的，塑料管31至少在该连接侧可以设计成一个夹钳以便于以一种简单的方式固定或者可松开地固定从动部件。
为了增加往复力，多个轭形装置16可以前后地布置成一列。在这种情况下，该装置虽然变得更长，但是可以保持较窄的宽度。驱动部件10于是当然必须设有更多的磁体部分对。
权利要求
1.一种电磁驱动装置，其包括在行程方向上可往复运动的并且具有圆形或椭圆形横截面的驱动部件，该驱动部件有横向于行程方向的被磁化的永磁体装置，所述永磁体装置至少具有一对在行程方向上按顺序布置的反向磁化的磁体部分并被布置在具有极靴的轭形装置空隙中，而且极靴在驱动部件的对置侧面上被设置在磁化方向上，其特征在于，轭形装置(16)具有两对极靴(19-22)，该极靴限定了所述空隙并且通过两个基本上平行于行程方向(H)伸展的轭形区域(23、24)连接在一起，其中至少轭形区域(23、24)之一被用以产生行程而能够通电的线圈(25、26)所包围，并且每一对极靴(19、21或20、22)都对应有永磁体装置上的一对反向磁化的磁体部分(11、12；32、33或13、14；34、35)。
2.根据权利要求1所述的电磁驱动装置，其特征在于，在所述至少一个线圈(25、26)的不通电的状态下，每一对反向磁化的磁体部分(11、12；32、33或13、14；34、35)被定位在两个布置在驱动部件(10)两侧的极靴(19、21或20、22)的区域内。
3.根据权利要求1或2所述的电磁驱动装置，其特征在于，磁体部分对(11、12；32、33或13、14；34、35)在行程方向(H)上被一个中间段(15；36)彼此隔离开。
4.根据权利要求3所述的电磁驱动装置，其特征在于，中间段(15；36)由不可磁化的材料构成。
5.根据前述权利要求中任一项所述的电磁驱动装置，其特征在于，极靴(19-22)的宽度和/或至少一个线圈(25、26)的直径基本上与驱动部件(10；30)的直径对应。
6.根据前述权利要求中任一项所述的电磁驱动装置，其特征在于，驱动部件(30)包括一根由不可磁化的材料特别是塑料制成的管子(31)或圆杆，该管子或圆杆带有磁体部分(32-35)。
7.根据权利要求6所述的电磁驱动装置，其特征在于，每一个磁体部分(32-35)包括两个反向磁化的半圆盘或半环(32a-35a、32b-35b)。
8.根据权利要求7所述的电磁驱动装置，其特征在于，磁体部分(32-35)布置在管子(31)或圆杆中的凹槽或凹部中。
9.根据前述权利要求中任一项所述的电磁驱动装置，其特征在于，驱动部件(10；30)与一个从动部件相连，该从动部件最好是活塞式滑阀的活塞或者其他的阀门件。
10.根据权利要求9所述的电磁驱动装置，其特征在于，设计为一个设有永磁体装置(32-35)的管子(31)的驱动部件(30)按夹钳的方式与从动部件相连。
11.根据前述权利要求中任一项所述的电磁驱动装置，其特征在于，多个轭形装置(16)在行程方向(H)上前后地布置。
全文摘要
本发明涉及一种电磁驱动装置，其包括一个在行程方向(H)上可往复运动的并且具有一个圆形或椭圆形横截面的驱动部件(10)，该驱动部件有一个在行程方向(H)的横向上被磁化的永磁体装置，所述永磁体装置至少具有一对在行程方向上按顺序布置的反向磁化的磁体部分(11至14)并被布置在一个具有极靴(19－22)的轭形装置(16)空隙中，而且极靴(19－22)在驱动部件(10)的对置侧面上被设置在磁化方向上。轭形装置(16)具有两对极靴(19、21和20、22)，该极靴限定了所述空隙并且通过两个基本上平行于行程方向(H)伸展的轭形区域(23、24)连接在一起。其中至少轭形区域(23、24)之一被一个能够通电用以产生行程的线圈(25、26)所包围。每一对极靴(19、21或20、22)都设有永磁体装置上的一对反向磁化的磁体部分(11、12和13、14)。由此以简单的方式实现非常窄的结构方式。
文档编号H01F7/122GK1806302SQ200480016641
公开日2006年7月19日 申请日期2004年5月13日 优先权日2003年6月14日
发明者J·格尔哈茨, R·施温策尔 申请人:费斯托合资公司
技术领域：
本发明涉及一种电磁驱动装置，该电磁驱动装置包括一在行程方向上可往复运动的并且具有一个圆形或椭圆形横截面的驱动部件，上述驱动部件有一个在行程方向的横向上被磁化的永磁体装置，该永磁体装置具有至少一对在行程方向上按顺序布置的反向磁化的磁体部分并被布置在一个轭形装置空隙中，轭形装置具有在磁化方向上在驱动部件的对置侧上的极靴。
如DE 19 900 762 C2中所公开的电磁驱动装置只具有两个布置在驱动部件对置侧面上的极靴，其分别被一个能通电的线圈环形地包围，因此线圈的轴向与驱动部件磁体部分的磁化方向相同。在优选实施例中，驱动部件是平的并且类似板状的。
在许多应用中，尤其是在用于阀门装置的情况下，电磁驱动装置的整个结构的特别平的结构方式很受欢迎。使用已知的布置，一种平的结构方式无法被实现。
本发明的目的是提供一种开始所述类型的电磁驱动装置，该电磁驱动装置在设计上可以是特别平的。
根据本发明，该目的由此来实现，即轭形装置具有两对极靴，该极靴限定了空隙并且通过两个基本上平行于行程方向伸展的轭形区域连接在一起，其中至少轭形区域之一被一个能够通电以产生行程的线圈所包围，并且每一对极靴都对应有永磁体装置上的一对反向磁化的磁体部分。
按本发明中的电磁驱动装置的优点特别在于，它可以以一种简单的结构来制造，该设计非常地窄和平，整个装置的宽度无乎不超过驱动部件的直径并且同时基本上与极靴的宽度相对应。这种驱动装置因此首先适用于非常窄的圆盘阀。另外一个优点是，由于旋转对称的结构，驱动装置可以很宽松地允许制造中的不精确。没有的可能削减轴承使用寿命的扭转力和翻转力发生。
在从属权利要求中所述的措施描述了权利要求1所述的驱动装置的有利的改进方案。
在至少一个线圈不通电的状态下，每一对反向磁化的磁体部分被定位在两个布置在驱动部件两侧的极靴的区域内，也就是说，所述装置是自动定心的。
磁体部分对合适地布置为在行程方向上通过一个中间段相互隔离开，其中该中间段最好由不可磁化的材料例如塑料制成。由此增强的磁作用。
在一个有利的结构方案中，驱动部件由一根由不可磁化的材料例如塑料制成的管子或圆杆构成，该管子或圆杆带有磁体部分。在这种情况下，每一个磁体部分优选由两个反向磁化的半圆盘或半环构成。磁体部分在这种情况下合适地布置在管子或圆杆中的凹槽或凹部中。因此，该结构可以以一种特别简单和成本经济的方式来实现。
驱动部件可以与一个从动部件相连，该从动部件最好为一种活塞式滑阀的活塞或者其他阀门件。
为了与从动部件相连，设计为一个设有永磁体装置的管子的形式的驱动部件最好为一种夹钳的形式，从而该夹钳能够与从动部件相连。
为了增加往复力，可以将多个轭形装置在行程方向上前后布置。
本发明的实施例在附图中进行描绘并且在下面的说明中进行详细描述。
图1是作为本发明的一个实施例的一种带有两个线圈的电磁驱动装置的一个整体透视图，图2是一种驱动部件的一个透视图，该驱动部件是一根设有磁体部分的塑料管。
图1中所示的第一实施例中，圆柱形驱动部件10包括四个圆盘状的在横向于行程方向H被磁化的磁体部分11至14，一方面在行程方向上一前一后布置的磁体部分11和12以及另一方面也在行程方向上一前一后布置的磁体部分13和14被分别反向磁化，通过磁场箭头标记M+和M-来表示。相邻的磁体部分11和12由一个圆柱形中间段15与同样相邻的磁体部分13和14间隔开，该中间段15由不可磁化的材料例如塑料构成。然而，它也可以由可磁化的材料构成，或者磁体部分11至14的尺寸对应时，它可以被省略。
磁体部分11至14分别由两个半圆盘11a至14a和11b至14b构成以便于能够更容易地实现希望的磁化方向。原则上来说，径向磁化的全圆盘或环或半环都可以使用。除了圆形的横截面以外，椭圆形或卵圆形的横截面也是可以的。
轭形装置16包括两个基本上为U形的轭形部件17和18，轭形部件布置在驱动部件10的对置侧。在这种情况下，构成两个极靴19和20的轭形部件17的支腿和同样构成两个极靴21和22的轭形部件18的支腿分别相互对置着布置，因此驱动部件10在形成一个间隙的情况下被布置在一方面是极靴19和21之间的而另一方面是极靴20和22之间的圆形的空隙之中。在这种布置中，极靴19至22的宽度基本上与驱动部件10的直径对应，因此驱动装置的总宽度基本上与驱动部件10的直径对应。
在行程方向上，确定极靴19-21相隔的距离以及极靴21和22相隔的距离，使磁体部分11和12之间的分离面定位在极靴19和21的平面内，而磁极13和14之间的分离面定位在极靴20和22的平面内。这样的定位可以通过改变磁极11至14以及中间段15的高度来实现。
极靴19和20通过一个轭形区域23连接在一起而极靴21和22通过一个轭形区域24连接在一起。所述轭形区域23和24构成了用于两个励磁线圈25和26的铁心，该励磁线圈环形地环绕着轭形区域23和24。原则上来说，也可以将一个励磁线圈只布置在轭形区域23和24之一上。
在所述的电磁驱动装置中，驱动部件10是磁性定心的，也就是说，当励磁线圈25和26没有通电时，它位于图示的对称位置。为了使驱动部件10偏移，励磁线圈25和26相反地进行通电。在行程方向上驱动部件向一侧以及当反向通电时向另一侧取决于电流强度而有较大或较小的偏移。当磁体部分11和13对准极靴时，达到一个方向上的最大行程，而当极靴12和14对准极靴时，达到另一个方向上的最大行程。当切断电流的时候，会自动返回初始的定心位置。
上述电磁驱动装置可以例如用来操作一种活塞式滑阀的活塞或者其他阀门件，如在最初所提到的现有技术中所描述和示出的那样。另一方面，这样的电磁驱动装置也可以作为一个用于所有装置的操纵装置来使用，在这种情况下，某一个规定的行程将会被执行。
在图2中示出一种驱动部件30的一种可选择的实施方式。该驱动部件主要包括一根塑料管31，该塑料管也可以由另一种不可磁化的材料构成并且可以具有一个圆形的或椭圆形的横截面。这里由有磁体部分32至35来代替磁体部分11至14，该磁体部分分别包括两个反向磁化的半环32a至35a和32b至35b。所述半环装入塑料管31中相应的凹槽并且固定在那里。与图示实施方式不同，在一侧磁体部分32和33以及在另一侧磁体部分34和35可以相互接触。它们通过塑料管31的一个间隔区域36相互分隔开，该间隔区域在功能上对应于第一实施例中的中间段15。此外，分别形成一个磁体部分的半环可以无间隙地相互贴靠。
作为第二实施例的变型，半环32a和32b也可以例如是整体式的，这同样适合相应的其他半环。如果没有间隔区域36，所有的半环32a至35a也可以进行整体式地构成，而所有的半环32b至35b也可以分别一起整体式地构成。此外，一种作为半圆盘或径向磁化的全圆盘的结构方案也是可以的。
塑料管31可以使它剖开的一侧与一个从动部件相连，例如一个阀芯。为了这个目的，塑料管31至少在该连接侧可以设计成一个夹钳以便于以一种简单的方式固定或者可松开地固定从动部件。
为了增加往复力，多个轭形装置16可以前后地布置成一列。在这种情况下，该装置虽然变得更长，但是可以保持较窄的宽度。驱动部件10于是当然必须设有更多的磁体部分对。
权利要求
1.一种电磁驱动装置，其包括在行程方向上可往复运动的并且具有圆形或椭圆形横截面的驱动部件，该驱动部件有横向于行程方向的被磁化的永磁体装置，所述永磁体装置至少具有一对在行程方向上按顺序布置的反向磁化的磁体部分并被布置在具有极靴的轭形装置空隙中，而且极靴在驱动部件的对置侧面上被设置在磁化方向上，其特征在于，轭形装置(16)具有两对极靴(19-22)，该极靴限定了所述空隙并且通过两个基本上平行于行程方向(H)伸展的轭形区域(23、24)连接在一起，其中至少轭形区域(23、24)之一被用以产生行程而能够通电的线圈(25、26)所包围，并且每一对极靴(19、21或20、22)都对应有永磁体装置上的一对反向磁化的磁体部分(11、12；32、33或13、14；34、35)。
2.根据权利要求1所述的电磁驱动装置，其特征在于，在所述至少一个线圈(25、26)的不通电的状态下，每一对反向磁化的磁体部分(11、12；32、33或13、14；34、35)被定位在两个布置在驱动部件(10)两侧的极靴(19、21或20、22)的区域内。
3.根据权利要求1或2所述的电磁驱动装置，其特征在于，磁体部分对(11、12；32、33或13、14；34、35)在行程方向(H)上被一个中间段(15；36)彼此隔离开。
4.根据权利要求3所述的电磁驱动装置，其特征在于，中间段(15；36)由不可磁化的材料构成。
5.根据前述权利要求中任一项所述的电磁驱动装置，其特征在于，极靴(19-22)的宽度和/或至少一个线圈(25、26)的直径基本上与驱动部件(10；30)的直径对应。
6.根据前述权利要求中任一项所述的电磁驱动装置，其特征在于，驱动部件(30)包括一根由不可磁化的材料特别是塑料制成的管子(31)或圆杆，该管子或圆杆带有磁体部分(32-35)。
7.根据权利要求6所述的电磁驱动装置，其特征在于，每一个磁体部分(32-35)包括两个反向磁化的半圆盘或半环(32a-35a、32b-35b)。
8.根据权利要求7所述的电磁驱动装置，其特征在于，磁体部分(32-35)布置在管子(31)或圆杆中的凹槽或凹部中。
9.根据前述权利要求中任一项所述的电磁驱动装置，其特征在于，驱动部件(10；30)与一个从动部件相连，该从动部件最好是活塞式滑阀的活塞或者其他的阀门件。
10.根据权利要求9所述的电磁驱动装置，其特征在于，设计为一个设有永磁体装置(32-35)的管子(31)的驱动部件(30)按夹钳的方式与从动部件相连。
11.根据前述权利要求中任一项所述的电磁驱动装置，其特征在于，多个轭形装置(16)在行程方向(H)上前后地布置。
全文摘要
本发明涉及一种电磁驱动装置，其包括一个在行程方向(H)上可往复运动的并且具有一个圆形或椭圆形横截面的驱动部件(10)，该驱动部件有一个在行程方向(H)的横向上被磁化的永磁体装置，所述永磁体装置至少具有一对在行程方向上按顺序布置的反向磁化的磁体部分(11至14)并被布置在一个具有极靴(19－22)的轭形装置(16)空隙中，而且极靴(19－22)在驱动部件(10)的对置侧面上被设置在磁化方向上。轭形装置(16)具有两对极靴(19、21和20、22)，该极靴限定了所述空隙并且通过两个基本上平行于行程方向(H)伸展的轭形区域(23、24)连接在一起。其中至少轭形区域(23、24)之一被一个能够通电用以产生行程的线圈(25、26)所包围。每一对极靴(19、21或20、22)都设有永磁体装置上的一对反向磁化的磁体部分(11、12和13、14)。由此以简单的方式实现非常窄的结构方式。
文档编号H01F7/122GK1806302SQ200480016641
公开日2006年7月19日 申请日期2004年5月13日 优先权日2003年6月14日
发明者J·格尔哈茨, R·施温策尔 申请人:费斯托合资公司
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