CN104126268A - 电磁致动器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电磁致动器，其中，可移动构件(8)能够在暴露于在铁磁框架(4)中循环的磁通(10)时，在两个端位置之间按移动轴X-X’在所述框架内部滑动。所述框架形成在单个简单的环路中延伸的磁路，所述环路被两个空气隙(14、16)中断，每个空气隙被设置在所述可移动构件的所述移动轴上，并且磁通在所述空气隙中生成两个相反方向的横向磁场B1、B2。所述可移动构件包括永磁体(24)，所述永磁体在预定的方向上极化并具有轴向尺寸，以便在每个端位置中，所述磁体的一端延伸到一个空气隙中，而所述磁体的相反端延伸到另一空气隙中。

Description

电磁致动器

技术领域

本发明涉及致动器领域。更准确地说，涉及电磁致动器。

背景技术

已经存在这样的电磁致动器：其中，可移动构件被设计为滑入铁磁框架中。通过在每个框架模块(frame module)中的线圈中引入电流而在框架中建立磁场，这在与可移动构件固定的磁体上产生拉普拉斯力，由此控制其线性位移。

发明内容

本发明旨在通过提出一种致动器为电磁致动器的已知构造提供替代结构，其中，可移动构件被设计为在暴露于磁通时沿着预定的位移轴在铁磁框架内滑动，并且其中该框架是单个环路(loop)的形式，其包括位于可移动构件的所述位移轴上的两个空气隙，从而磁通循环经过框架中的单个环路生成相反方向的两个磁场，每个磁场延伸到与预定位移轴垂直的空气隙中。可移动构件包括永磁体，在预定方向上极化，并且具有轴向尺寸，从而在每个端位置，磁体的该端延伸到一个空气隙中，并且磁体的相反端延伸到另一空气隙中。

由此，根据本发明，致动器能给予框架简单的形状，单个磁体被设计为整个在框架中位移，而不用移动到两个空气隙之外，该两个空气隙由沿着具有单个环路的磁路中的位移轴的回路中的断裂口(break)形成。由于磁通路径的简单和紧凑从而在框架中循环的磁通在到达空气隙前仅损失少量能量，并且由于使用了由来自相同磁通的相反反向的两个磁场所驱动的单个极化磁体，结果是具有最优能效的致动器。

在本发明的优选构造方法中，所述框架包括彼此相对并且在所述可移动构件附近放置的两个U形模块。每个模块包括通过两个横向壁在端处延伸的纵向壁，所述横向壁的端表面位于所述框架的同一纵向端上，每个与另一个相对，由此在两个横向壁之间形成空气隙。这是产生框架的简单方式，该方式使得空气隙被沿着如上所述的位移轴来设置，以围绕永磁体并允许其线性位移，同时确保它恒定地保持在空气隙内。这给出了这样的开放的框架：其中可以容易地安装可移动构件，并且其使得功能构件能被容易地连接到可移动构件。

根据本发明的优选特征，位置传感器与所述框架固定(solid)，以检测所述可移动构件的位移。该检测可被有利地用于由调整框架生成的磁通。所述传感器可被放置在所述可移动构件的一端，在致动器的输出端或者在模块内部。再一次，框架的开放形状意味着传感器可被容易地放置在模块内部的合适位置以测量位移。

根据本发明，通过若干个线圈来生成磁通，所述线圈分别位于所述框架的一个壁周围并且被电驱动，以便每个线圈生成类似的磁通，所述磁通在所述框架中的单个环路中循环。

由此，可以驱动任意数量的线圈而不用改变由电流产生的磁通的路径。磁通可在单个环路中被添加并沿着同一路径集中，这使致动器的效率提高。

根据本发明的优选特征，所述可移动构件的端位置由机械轴向止挡(stop)确定，以在线圈不被电驱动时为所述可移动构件产生稳定的静止位置。由于在磁体被放置于其间的空气隙中建立的磁场在相对的方向上，磁体的一个场的排斥力和磁体的另一个场的吸引力组合，以朝着可移动构件的端并逆着轴向止挡推动可移动磁体。磁体由此被锁定到预定的位置，其中，磁体的端被保持在其各自的空气隙中，从而如果线圈中的电流被反转，磁体容易在相反的方向上位移。

根据本发明的某些特别有利的特征，所述可移动构件可以包括与所述永磁体相距一距离添加到所述可移动构件的磁性部件，从而所述磁性部件在所述框架外部从一端位置延伸到另一端位置，而不管所述可移动构件的位置如何。在一个特定的构造方法中，所述磁性部件具有比空气隙的横向尺寸大的横向尺寸，以为所述可移动构件形成机械轴向止挡。

根据本发明的有利特征，所述致动器包括使所述静止位置不对称并且使一个静止位置优先于另一静止位置的装置。可以提供具有弹簧的机械装置，例如，以使可移动构件返回到其初始位置，或者可以通过诸如上述的磁性部件有利地形成的磁性装置。可以理解，可以将它们进行组合，尤其是为了确保致动器的安全操作。

在将致动器用于内燃机的特定应用的情况下，所述可移动构件被连接到阀杆(valve stem)。有利地，使得如上所述的致动器的优先静止位置对应于阀的闭合位置。在故障电源的情况下，这将避免阀保持开放并避免使活塞撞击阀。

附图说明

在下列附图所示例的以下描述中，本发明的其他特征和优势将变得更明显：

-图1是根据本发明的第一构造方法的电磁致动器的鸟瞰分解图，在铁磁框架的两个模块上安装有四个线圈，支撑笼状物(cage)中的单个磁体的可移动构件能够在所述两个模块之间滑动；

-图2和3是图1中的致动器的水平面上的横截面，其中，为了简单起见，没有示出笼状物，并同时示出了在被电驱动时由线圈产生的磁通在框架中在一个方向或另一方向上的循环，以及施加在磁体上的吸引力和排斥力；

-图4和5以与图2和3类似的视图示出了线圈不再被电驱动时在相对靠近和远离的静止位置中的致动器；

-以及，图6和7以与图2和3类似的视图示出了根据本发明的第二构造方法的致动器，分别地，一个和两个磁性部件被添加到可移动构件。

具体实施方式

现在将描述本发明的线性电磁致动器1，其被用于驱动内燃机阀杆2。可以理解，不离开本发明的上下文，致动器可以连接到阀之外的部件并具有相同的操作优势。

阀和可移动构件被设计为沿着如图所示的轴X-X’移动。

这里，可移动构件的位移控制着阀在闭合位置与开放位置之间的位移，在闭合位置中，阀使得发动机的燃烧室气密，而在开放位置中，阀头的间隙(clearance)处于其最大值以允许入口或排气管与燃烧室之间的连通。

如图1所示，致动器1包括支撑电磁线圈6的框架4，以及可移动构件8，该可移动构件8被设计为在被暴露于在框架中生成的磁通10时在框架内部沿着位移轴X-X’线性移动。

框架由彼此相对放置的两个U形模块12形成，以形成包含两个空气隙14、16的磁路。面向阀和任何其他要被致动的部件的空气隙将被称为近端(proximal)空气隙14，并且与阀相反的空气隙将被称为远端(distal)空气隙16。

每个U形模块具有沿着X-X’轴延伸的纵向壁18并通过横向壁20在每一端横向延伸。

框架被安装有在可移动构件附近彼此相对的模块。由于框架是开放的，也可以通过将模块固定到合适位置然后在模块之间插入可移动构件来安装该框架。一旦被安装，框架包括两个平行的纵向壁，并且两个模块被彼此相对放置，从而横向壁彼此面对，一次两个，而在框架的每个纵向端处留下通道，以形成空气隙。

可以有利地提供罩(图中未示出)，以覆盖致动器并保护框架外部的线圈的部件，且由此当线圈被电驱动时避免电磁通量被分散到框架外部。

框架4是由铁磁材料制成的。其支撑分别围绕部分磁路而安装的四个电磁线圈6，以在框架中生成磁通量。线圈由电磁圈22组成。如所示例的，它们被放置为分别围绕框架的横向壁，且每个线圈部分地靠着框架的一个纵向壁，确保线圈被邻接放置，并有助于冷却。

线圈轴与横向壁近似平行，并与移位轴X-X’正交。围绕横向壁的线圈布置使得致动器在横向方向上的厚度减小。

线圈包括被连接到控制电路(未示出)的电源(未示出)。一个或多个控制电路可被用来电驱动线圈。有利地，可为每个线圈提供控制电路，或例如在相对便宜的致动器中，单个控制电路可被用来驱动串联和/或并联的所有线圈。在第二种情况下，可看到：若干种连接布局是可能的，而不脱离本发明，且线圈的并联和/或串联安装不会改变单个磁通环路驱动器的操作原理，但能够使电流量被度量。

框架的形状，即，包括框架的模块的形状，是指当线圈被供电时，磁通10(在图2和3中可见)被生成，以使其沿着(follow)单个环路的路径，该环路顺序地流过模块12的所有壁，从近端空气隙14到末端空气隙16，随后顺序地穿过另一个模块的所有壁，这次是从远端空气隙到近端空气隙，在回到其出发点前，在所有的空气隙中生成磁场，通过这些空气隙，所述磁场从一个模块进入到另一个模块，所述磁场横断移位轴X-X’。可从图2和3看到，磁场B₁存在于远端空气隙16中，且磁场B₂存在于近端空气隙14中。

有利地，不管磁通的初始位置是哪里，即，不管被供电的线圈位置是哪里，磁通的单个环路路径保持相同，且磁场的横向方向保持相同。空气隙中的磁通方向和磁场取决于线圈中的电源是负的还是正的。如果其二者是相同的，可观察到磁通路径是相同的，而不考虑其是从哪个线圈开始。结果，如果电源具有相同的符号(正或负)，磁通路径保持相同，不管四个线圈被同时供电或单个线圈被供电。

在这种情况下，单个线圈可被用于更小的强度，而其他的线圈取决于致动器要求的响应速度而被供电。

不管哪个线圈被充电，磁通都是相同的，这样的事实意味着可提出操作安全，从而可以通过相应地确定每个线圈的尺寸，用单个线圈来操作装置。因此如果任何其他线圈有故障，该装置可用一个线圈来操作，直到这些线圈被更换。

在暴露于上述磁场时，可移动构件被设计为在远端位置(从图5可见)与近端位置(从图4可见)之间线性位移，所述远端位置对应于致动器的当前应用中的闭合阀位置，而所述近端位置对应于开放阀位置。可移动构件以及相关联的阀杆的位移可由未在此示出的轴向导轨来引导。

可移动构件8包括被容纳在环绕磁体的笼状物26中的永磁体24。阀杆2被旋入到可移动构件的一端中，从而该阀具有与可移动构件相同的轴向位移。在另一端处，通过霍尔(Hall)效应，位置传感器28被安装(可以从图4看到)，例如，被设计为与这里未示出的外壳协作，并且该外壳覆盖延伸到框架之外的可移动构件的末端。在变体中，位置传感器可被并入位于线圈之间的模块中，以避免额外的外壳所需的额外空间。在该情况下，它应该位于中性区域，从而在磁场中没有变化。根据本发明的致动器的布置(其中磁通仅在框架外围的单个环路中流过)能使该中性区域在U形模块的槽中的线圈之间产生。

图1中可见的笼状物具有大体上平行六面体形状，其横向尺寸略小于空气隙的横向宽度，即，与框架模块相对的横向壁之间的距离，以使得可移动构件能够线性位移而不会引起与横向壁的摩擦。可以通过在永磁体上二次铸模(overmould)来制造笼状物，可以如下所述理解，永磁体24在笼状物30的横向侧出来(come out)。笼状物由非导磁的材料(例如铝)制成。

永磁体沿着分别与在空气隙中存在的磁场B₁和B₂大致平行的横向方向极化。所述磁体具有和笼状物一样的厚度，从而在所述横向方向上，它未被笼状物覆盖并且它同时在两侧出来，与每一个横向壁相对，形成空气隙。

永久空气隙具有沿着位移轴X-X’的纵向尺寸，与远端空气隙16的中心和近端空气隙14的中心之间的距离大致相等。类似地，在永磁体位于框架中时，可以使用轴向止挡，以便磁体的每一端总是在相应空气隙中的其正确位置中，并且磁场在磁体上同时生成排斥力F_r和吸引力F_a。

在远端位置，如图5所示，使用轴向止挡，以便磁体36的远端不会延伸超过远端空气隙16而到框架外部，并且磁体34的近端不会延伸超过近端空气隙14，在U形模块内部。为了安全，甚至可以被布置为使得：在端位置中，在空气隙中，磁体的端部不与模块的壁齐平而是略微在它们后面。并且可以理解，可以提供等同的装置来确保磁体在近端位置的正确位置。

在暴露于磁场B₁和B₂时，永磁体且随后阀杆可以沿着位移轴X-X’线性移动。可以理解，永磁体受到沿着横断X-X’轴的方向的电磁拉普拉斯力，并且为了确定永磁体的位移方向，将被给予电磁力的方向必须将由磁体产生的磁场的方向和由空气隙之间的线圈产生的磁场的方向同时考虑进去。这里，永磁体的方向被固定，并且其是在可变的线圈中循环的电流的方向。如图2到6所示，在该构造方法中，选择了从左向右极化的永磁体。与线圈关联的控制电路是这样的：其使得线圈中的电流方向以及随后空气隙中的磁场的方向被改变，它还使得在永磁体施加的排斥力和吸引力的方向被改变。

现在将描述如何来使用该致动器。

在线圈被供以电力时，磁场B₁存在于远端空气隙中，并且磁场B₂存在于近端空气隙中。如前所述，由于根据本发明形成磁通的单个环路，这两个磁场在相反的方向上。在下列描述中，如图2所示，控制电路生成电流的方向，以便远端空气隙中的磁场B₁的方向与永磁体的一样，而近端空气隙中的磁场B₂的方向与永磁体的一样。磁体然后被吸引到具有相同方向的场中，如吸引力F_a表示的图所示，而具有与磁体极化相反的方向的磁场排斥磁体，如排斥力F_r表示的图所示。

可移动构件8和阀杆2由此跟随永磁体24的移动而沿着轴X-X’线性位移。这里可以理解，可移动构件朝着近端空气隙14的轴向位移使得阀打开，而其朝着远端空气隙16的位移使得它被闭合。

致动器的形状(其中，可移动构件被设计为在两个空气隙之间移动，相同的磁通在相反的方向上经过所述空气隙)确保了与一个磁力相关的排斥力和与另一磁力相关的吸引力在相同方向上组合，以参与可移动构件的快速、响应性的位移，这确保了致动器的效率。

根据电流方向来控制可移动构件的线性位移的方向。可以理解，通过使线圈中的电流反转，力以及因此可移动构件的位移方向被反转。在每个线圈具有其自己的控制电路的情况下，通过每个线圈来发送的电流的方向可被改变，以影响磁通强度且因此影响可移动构件位移的速度。

排斥和吸引力的大小、以及可移动构件沿着位移轴X-X’在一个方向或另一方向上的轴向位移依赖于线圈中的电流的强度。

一旦电流被引入到线圈，就由此产生可移动构件的平移位移。更精确地说，通过控制线圈中的电流的方向和强度来管理永磁体的位移方向以及所述位移的速度。

对于线圈中的电流强度的给定值，可移动构件到达远端位置与近端位置之间的平衡的给定轴位置。根据本发明的致动器于是通过控制线圈的电流强度来允许所述值的可变提升，以实现两个端位置之间的永磁体的可变位移。

根据本发明，存在两个端位置，分别在根据给予线圈中的电流的方向而达到的远端空气隙和近端空气隙处。

在电流被切断并且不再在线圈中循环时，能够将这些端位置保持静止，这特别有利。

在图4和5中示出了可移动构件的静止位置。在线圈中没有电流且因此在空气隙中不存在磁场时，永磁体倾向于沿着X-X’轴移动，以根据在电流被切断时被磁体占用的位置而轴向采用在远端或近端空气隙中的中心位置。如果磁体靠近远端空气隙，它将趋向于进入而固定于(lodge in)远端空气隙中，而如果磁体靠近近端空气隙，它将趋向于进入而固定于近端空气隙中。

由磁体产生的磁通试图形成闭合环路。在磁体进入而固定于一个空气隙中时，由电磁框架形成的电路使得磁通能通过流经电磁框架而不是空气隙来形成环路，且由此最小化磁通的分散。

可移动构件的静止位置由空气隙中的磁体的吸引来磁性地确定、并且由轴向止挡(例如通过阀止挡)来机械地确定，该止挡在其闭合位置下停留在汽缸体盖中的其座上。将理解，未示出可以设想的不同的轴向止挡，不管它们是与汽缸体盖阀杆接触还是与可移动构件的笼状物接触。

在所述静止位置中，永磁体试图采用最近空气隙中的中心位置，并且轴向止挡阻止它采用所述中心位置并且保持在端位置，而不会超过空气隙，以便磁体的相反端在同一时刻保持在另一空气隙中。

通过在磁体未进入并固定于的空气隙中产生的(在图4和5中可见的)每个额外的磁场B3，使得所述位置稳定。可以理解，由于形成框架的模块的U形状以及由磁体产生的场的闭合环路循环，该额外的场的方向与磁体极化的方向相反，并且由此产生排斥力，该排斥力被添加到磁体的力中，使其采用空气隙中的中心位置，从而增加的力使可移动磁体逆着轴向止挡向上推动。

由此可以根据本发明获得两个特别稳定和对称的静止位置。

现在将描述图6所示例的第二构造方法，其中，相对于之前描述的构造方法，框架和线圈保持不变，并且其中，再一次，可移动构件108具有优选地容纳在笼状物(这里未示出，但与图1所示的笼状物大致相同)中的永磁体124。

在该第二构造方法中，额外的磁性部件40被放置在可移动构件的任何端，与永磁体相距一特定的距离。所述额外的部件可被固定或放置在与笼状物相距一距离处，或者它们可以被嵌入在笼状物中，假设它们被放置在与位移轴上的磁体相距一预定的距离处。

不管它们在轴上相对于磁体的位置如何，每个磁性部件必须被放在框架外部，其中近端的磁性部件和远端的磁性部件分别与近端空气隙和远端空气隙关联，而磁体在框架内部，位于空气隙之间。

由此，在线圈被供电时，如第一构造方法中所述，依赖于电流且因此磁通的方向，磁体倾向于使其自身位于一个空气隙中。该磁体的线性位移倾向于将磁性部件从相应的空气隙排斥开，并且将另一部件吸引到该相应的空气隙。磁体中的一个于是变为靠近如图6所示的框架的横向壁，近端磁性部件靠近框架壁，而磁体位于远端空气隙中。

当线圈在一个方向上然后在另一方向上被供电时，这些磁性部件由此每个依次特别有用，一方面是因为将磁性部件交替吸引到框架提供了额外的力而将磁体的交替端位置保持在相应的空气隙中，另一方面是因为它们能通过伴随可移动构件的移动来降低获得端位置所需的电流。

在线圈不再被供电时，这些磁性部件也很有用，因为在电流如前所述被切断时，它们促进磁体朝着一个静止位置(即，与磁体最靠近的静止位置)位移，并且，因为它们产生了力，在永磁体位于其端位置时，该力倾向于将永磁体推到其能到达的尽可能远，由此确保了静止时的稳定位置。

可以理解，磁性部件的大小确保它们将被框架吸引，而不会干扰如前在第一构造方法中描述的磁体相对于空气隙的吸引和排斥。

所述额外的部件还意味着，可以通过屏蔽线圈所在的框架一侧的磁场来降低线圈辐射在空气中的分散。磁场由此可以更强地集中在磁路中且通过扩展集中在磁体上。

在所述额外的部件未被安装在笼状物中而是直接安装在与磁体固定的阀杆上的情况下(如图6所示)，例如，在其横向尺寸大于相应的空气隙的横向尺寸时，所述额外的部件还可被用作轴向止挡，以碰到框架的横向壁120。

在用于如前所述的内燃机阀的框架内，特别有利地，使一个静止位置优先于另一静止位置，以使该单个静止位置例如对应于阀的闭合位置，以避免一个发动机活塞在其循环期间撞击保持开放的相应阀，并伸出到燃烧室中。如前所述，远端位置在这里对应于阀的闭合位置，并且在本发明的该特定构造方法中，如图7所示例的，找寻优先的静止位置，其中永磁体总是保持在远端空气隙中，而不管电源被切断时的磁体位置。可以理解，找寻优先的静止位置在根据本发明的致动器的其他应用中也是有利的。

在该情况下，必须提供装置来使静止位置不对称，以便一个可以优先于另一个。所述装置可以是机械的或磁性的。现在将描述由例如在以上的第二构造方法中呈现的额外磁性部件所形成的磁性装置。磁性装置可以被替代或添加，例如添加回位弹簧。

如前所见，额外的部件被设置，以将磁体保持在预定的距离，以便在磁体位于端位置时，被远端空气隙吸引，该额外的部件位于致动器外部，在另一侧，沿着近端空气隙的X-X’轴。

不管可移动构件的位置在哪儿，切断供给线圈的电力使得可移动构件自动回到其优先静止位置，永磁体倾向于回到不再有磁场的远端空气隙，并且通过额外部件向界定框架的近端空气隙的横向壁的吸引，永磁体被推向远端空气隙而不是被推向近端空气隙。

再一次，所述磁性部件的使用具有与额外的力相关的优势，该额外的力确保了稳定的端位置、所要提供的用于获得端位置的电流的减小、磁场的屏蔽以及轴向止挡的形成。

这里可以理解，为与阀的闭合位置对应的静止位置提供优先，但根据本发明的致动器涉及的简单性能够根据需要使一个静止位置优先于另一个静止位置。磁性部件简单地需要被放置在可移动构件上，在远端空气隙之外，以使永磁体的优先静止位置位于近端空气隙中。

在添加单个磁性部件的情况下，可以理解，可以如图7所示将它设置在磁体与要激活的构件(在该情况下是阀)之间，以便近端空气隙将磁体与额外的部件分隔开，或者，在镜操作中，它还可被放置为使得远端空气隙将磁体与额外的部件分隔开，后者总是位于框架外部。现在将描述图7所示的布局如何运作，并且可以理解，如果磁性部件被放置在框架的另一侧，情况也是一样的。

以上描述清楚地解释了本发明如何能实现其目标。特别地，根据本发明的致动器具有简单的、轻的设计，其中U形模块彼此相对地布置。这提供了很多安装可能：在笼状物安装有阀杆时，线圈可被安装在铁磁框架上。框架被容易地组装在框架附近，而不用在框架壁上钻孔以允许阀杆通过。结果，可以容易地产生本发明的有利布局，其中，永磁体被布置为在框架中形成的两个空气隙之间移动，并且其中，得益于模块的U形引起的环形磁通路径，产生了相反方向的磁场。

致动器具有保持相同的单个磁通环路而不管哪个线圈被供电的事实，意味着可以保持相同的磁通路径而不管哪些线圈被供电。可以容易地替换线圈，而不会干扰致动器的操作。通过改变被供电的线圈的数量而不改变所生成的磁通路径，得到所需强度的磁场。有利地，所述路径简单，形成环路，并且很短。沿着该路径没有明显的能量损耗，这意味着该空气隙中的磁场很强。致动器于是非常高效，并且用于为线圈供电的几乎所有电能被用于通过磁场的排斥或吸引来使移动磁体位移。

此外，具有简单的磁体降低了在安装期间不正确极化的风险，这在对致动器编程时尤其重要，在用于阀位移(如前所述一个静止位置优先于另一位置)的情况下尤其如此。

可以使用不同数量和布置的线圈，例如，如果存在更多的空间来放置致动器，两个线圈被轴向地放置在纵向壁周围，可以理解在该变体中，单个磁通环路还可以形成有两个空气隙，永磁体被设计为在其间线性移动。

在未示出的变体中，致动器可以具有使用图1所示的框架和可移动构件而得到的圆柱形。两个模块和永磁体围绕与位移轴平行的轴旋转，并且被放置在框架外部。这给出了这样的圆柱形致动器：从其中心到其外围，具有内部圆柱形模块、具有环形部分的圆柱形磁体、以及外部圆柱形模块。线圈可以位于致动器中心，并在两个共轴模块之间以单个环路生成磁通。

根据本发明的教导，永磁体轴向地位于两个空气隙之间的适当位置。

在未示出的变体中，致动器可以使可移动构件沿着位移的弯曲轴移动。为了实现这一点，致动器具有可移动构件，该可移动构件具有与位移轴相同的曲率半径。必要时，依赖于弯曲轴所在的位置，框架可以具有弯曲的空气隙，以便磁体不会在其位移期间撞击界定空气隙的壁。如前所述，该变体还具有使磁通经过单个环路以及永磁体被放置在磁通所沿着的磁路上的两个空气隙之间的框架内部的优势。

然而，本发明不限于本文档中具体描述的实施例，而是特别地扩展到所有等同手段和这些手段的任意技术上可行的组合。特别地，致动器可被构造为并入在现有系统中，其使用现有部件来提供磁性框架和磁化的可移动构件的功能。例如，可以通过合适形状的汽缸盖和在阀杆中并入的磁化部件来构造框架，以形成可移动构件。

Claims (9)

1.一种电磁致动器，其中，可移动构件(8；108)被设计为，在暴露于在铁磁框架(4)中循环的磁通(10)时，在两个端位置之间沿着位移轴X-X’在所述框架内部滑动，

其特征在于，所述框架形成具有单个环路的磁路，所述环路被两个空气隙(14、16)中断，每个空气隙被设置在所述可移动构件的所述位移轴上，以便磁通在所述框架中的单个环路中循环，从而在所述空气隙中生成两个相反方向的磁场(B1、B2)，每个磁场横断所述预定位移轴地延伸，

并且其特征在于，所述可移动构件包括永磁体(24；124)，所述永磁体在预定的方向上极化并具有轴向尺寸，以便在每个端位置中，所述磁体的一端(34)延伸到一个空气隙(14)中并且所述磁体的相反端(36)延伸到另一空气隙中(16)。

2.如权利要求1所述的致动器，其特征在于，所述框架(4)包括彼此相对且在所述可移动构件(8；108)附近放置的两个U形模块(12)，每个模块包括通过横向壁(20；120)在端处延伸的纵向壁(18)，所述横向壁的端表面位于所述框架的同一纵向端上，每个与另一个相对，由此形成空气隙(14、16)。

3.如权利要求1或2所述的致动器，其特征在于，与所述框架(4)固定的位置传感器(28)检测所述可移动构件(8；108)的位移。

4.如以上权利要求中的一项所述的致动器，其特征在于，所述磁通(10)由若干个线圈(6)生成，所述线圈被分别放置在所述框架(4)的一个壁周围并且被电驱动，以便每个线圈生成在所述框架中的单个环路中循环的类似的磁通。

5.如前一权利要求所述的致动器，其特征在于，所述可移动构件(8；108)的所述端位置由机械轴向止挡确定，以在所述线圈(6)不再被电驱动时为所述可移动构件产生稳定的静止位置，所述磁体(24；124)的场(B₁,B₂)中的一个的排斥力(F_r)和同一磁体的另一个场的吸引力(F_a)组合，以逆着所述轴向止挡向上推动所述可移动磁体和所述可移动构件。

6.如以上权利要求中的一项所述的致动器，其特征在于，所述可移动构件与所述永磁体(124)相距一距离添加到所述可移动构件(108)的磁性部件(40)，以使所述磁性部件在框架(4)外部从一个端位置延伸到另一个端位置，而不管所述可移动构件的位置如何。

7.如前一权利要求所述的致动器，其特征在于，所述额外的磁性部件(40)的横向尺寸大于所述空气隙(14、16)的横向尺寸，以为所述可移动构件(108)形成机械止挡。

8.如以上权利要求中的一项所述的致动器，其特征在于，其包括使所述静止位置不对称并且使一个静止位置优先于另一静止位置的装置。

9.如权利要求6到8中的一项所述的致动器，其特征在于，所述可移动构件(8；108)被连接到内燃机阀杆(2)，优先的静止位置对应于所述阀的闭合位置。