CN104465013A - 线性螺线管 - Google Patents

Abstract

一种线性螺线管包括可动元件(3)、第一定子(4)、第二定子元件(5)、第三定子元件(6)、盖(12)和通孔(49)。所述第三定子元件(6)具有形成于所述第三定子元件(6)的推力方向侧上的开口(6b)。所述盖(12)从轴向的推力方向侧覆盖所述第三定子元件(6)的所述开口(6b)。所述通孔(49)穿过所述第三定子元件(6)。所述第三定子元件(6)内部通过所述通孔(49)与所述第三定子元件(6)外部之间流体连通。

Description

线性螺线管

技术领域

本发明涉及一种沿轴向输出推力的线性螺线管。

背景技术

当通过激励线圈产生磁通量时输出推力的线性螺线管通常是已知的。这种线性螺线管例如安装在车辆内。

为了扩大可动元件沿轴向的移动量(以下称为“行程”)而不增加线性螺线管沿轴向的尺寸，已经提出了具有圆筒形部分、可动元件和分别布置在所述圆筒形部分的外部和内部的多个定子的线性螺线管。

例如专利文献(JP2005-045217A)公开了一种包括磁性可动元件和第一至第三定子的线性螺线管。

可动元件包括圆筒形磁性部并且同轴地容纳在线圈内部且沿线圈的轴向能移动。第一定子布置在可动元件的圆筒形磁性部的内部并且允许磁通量沿径向朝可动元件流动(即为可动元件提供磁通量)。第二定子由磁性材料制成并且具有圆筒形状。第二定子布置在可动元件径向外部并且可动元件介于第一定子与第二定子之间。所述第二定子也允许磁通量沿径向朝可动元件流动。此外，第三定子元件定位为沿轴向离开第二定子元件并且沿轴向吸引可动元件。

在线性螺线管的使用中，油或水等可根据可动元件的移动被导入线性螺线管和从线性螺线管排出。在这种线性螺线管的使用中，油或水等需要被平稳地导入和排出线性螺线管以便减少由于可动元件移动所致的能量损失。然而，由于专利文献中的线性螺线管不具有用于平稳地导入和排出油或水等的构型，可动元件的响应度显著地变差。

此外，在专利文献的线性螺线管中，可动元件的圆筒形磁性部具有沿轴向基本上与第一定子元件长度相同的长度。因此当可动元件的行程增加时，可动元件和第一定子元件的进行(涉及)提供磁通量的面积减小，因此引力可能减小。

发明内容

考虑到以上所述，本发明的目的是通过实现平稳导入和排出流体例如油或水来提供具有高响应度可动元件的线性螺线管。本发明的另一目的是提供线性螺线管，其中即使可动元件的行程增加也能抑制引力的减小。

在本发明的第一方面中，线性螺线管朝轴向的推力方向侧输出轴向推力并且包括可动元件、第一定子元件、第二定子元件、第三定子元件和通孔。

可动元件具有圆筒形磁性部。所述可动元件同轴地布置在所述线圈内部并且沿轴向能移动。第一定子元件布置在所述可动元件的所述圆筒形磁性部内部并且沿径向提供磁通量至所述可动元件。所述第一定子元件由磁性材料制成。

第二定子元件具有圆筒形状且由磁性材料制成。所述第二定子元件沿径向布置在所述可动元件外部，即插入所述第一定子元件与所述第二定子元件之间，并且沿径向提供磁通量至所述可动元件。第三定子元件具有圆筒形状并且由磁性材料制成。所述第三定子元件布置在所述第二定子元件的推力方向侧上，朝轴向的推力方向侧磁性地吸引所述可动元件从而将所述可动元件吸入所述第三定子元件内部，并且具有形成于第三定子元件的推力方向侧上的开口。盖覆盖第三定子元件的开口。通孔贯穿第三定子元件。所述通孔提供了所述第三定子元件内部与所述第三定子元件外部之间的流体连通。

根据本发明的第一方面，流体通过通孔被导入和排出线性螺线管。因此，流体可被平稳地导入并且排出线性螺线管，藉此改善了可动元件的响应度。

在本发明的第二方面中，当通过激励线圈产生磁通量时线性螺线管沿轴向朝轴向的推力方向侧输出推力。线性螺线管包括可动元件、第一定子元件、第二定子元件和第三定子元件。

可动元件具有圆筒形磁性部。所述可动元件同轴地布置在所述线圈内部并且沿轴向能移动。第一定子元件布置在所述可动元件的所述圆筒形磁性部内部并且沿径向提供磁通量至所述可动元件。所述第一定子元件由磁性材料制成。

第二定子元件具有圆筒形状且由磁性材料制成。所述第二定子元件沿径向布置在所述可动元件外部，即插入所述第一定子元件与所述第二定子元件之间，并且沿径向提供磁通量至所述可动元件。第三定子元件具有圆筒形状并且由磁性材料制成。第三定子元件布置在所述第二定子元件的推力方向侧上，并且磁性地吸引所述可动元件从而将所述可动元件吸入所述第三定子元件内部。可动元件具有可动元件的内周面上的第一区域，其沿径向在可动元件与第一定子元件之间提供磁通量。第一定子元件具有所述第一定子元件外周面上的第二区域，其在所述可动元件与所述第一定子元件之间沿径向提供磁通量。

所述第一区域沿轴向的长度小于所述第二区域沿轴向的长度。

因此，即使当可动元件的行程增加时，也能够抑制有助于在可动元件与第一定子元件之间提供磁通量的面积的减少。因此，即使可动元件的行程增加也能够抑制引力的退化。

在本发明的第三方面中，输出构件固定于可动元件的推力方向侧。输出构件由非磁性材料制成并且朝轴向的推力方向侧随着可动元件一体地移动从而输出推力。所述输出构件由非磁性材料形成。输出构件具有圆筒形状且同轴地固定于所述可动元件的连接部、穿过所述盖从而朝所述轴向的所述推力方向侧伸出且传输所述推力至所述第三定子元件外部的轴部以及所述连接部内部穿过其与所述连接部外部流体连通的孔部。所述第一定子元件的推力方向侧末端在所述连接部内部相对所述连接部沿轴向移动。

因此，流体可被导入和排出连接部，并且因此可移动构件(即可动元件和输出构件)能够进一步平稳地沿轴向移动。

附图说明

本发明及其额外的目的、特征和优点将根据以下描述、所附权利要求和附图得到最好的理解，其中：

图1是根据第一实施例的线性螺线管的截面图；

图2A是根据第一实施例的线性螺线管的可动部的截面图；

图2B是根据第一实施例的线性螺线管的可动部的正视图；

图3是根据第一实施例在成型之前线性螺线管的固定部的截面图；

图4是示意性地示出根据第一实施例的第一定子元件和可动元件的示图；

图5A是根据第一实施例的第一磁体的截面图；

图5B是根据第一实施例的第一磁体的正视图；

图6是根据第一实施例的绕线架和端子的正视图；

图7是根据第一实施例的第三磁体的正视图；

图8是根据第一实施例的线性螺线管的示出液面的截面图；并且

图9是根据第二实施例的线性螺线管的截面图。

具体实施方式

下面将参照附图描述本发明的多个实施例。在每个实施例中，相同的附图标记指定相应的构型元件，并且存在省略了重复说明的情形。在每个实施例中，当仅仅描述实施例构型的一部分时，之前描述的另一个实施例的相应构型适用于实施例构型的其它部分。因为构型的组合不是问题，这些构型不仅如每个实施例中描述的能够组合在一起，而且即使构型的部分组合没有描述，但是也能将多个实施例的构型部分地组合在一起。

(第一实施例)

将参照附图描述第一实施例的线性螺线管1的构型。

当通过激励线圈2产生磁通量时线性螺线管1产生磁引力并且朝线性螺线管1的轴向一侧输出推力。线性螺线管1安装在车辆中并且用于在改变内燃机的气门正时的气门正时机构中切换油压的供给对象。

下面，推力输出的轴向一侧被定义为轴向的“推力方向侧”，并且与推力方向侧相反的轴向另一侧被定义为“轴向的非推力方向侧”，如图1等所示。

线性螺线管1包括与磁引力的产生有关的可动元件3、第一定子4、第二定子元件5和第三定子元件6。

可动元件3具有圆筒形状并且由磁性材料制成。也就是说，可动元件3具有圆筒形磁性部。可动元件3沿线性螺线管1的轴向可滑动地容纳在线圈2的内部。可动元件3与线圈2同轴地对齐。通气通道8形成于可动元件3上以在轴向两端之间贯穿可动元件3，并且流体通过通气通道8被导入和排出可动元件3。例如，两个通气通道8沿线圈2的周向间隔180度角地形成于线圈2的内壁上(参见图2)。每个通气通道8形成为沿轴向穿过可动元件3的凹槽并且在可动元件3内部开口。

第一定子4是第一磁体9(即固定件之一)的一部分。第一定子4具有圆柱形形状。第一定子4布置在可动元件3内部，更具体地是可动元件3的圆筒形磁性部的内部。第一定子4沿轴向可滑动地支撑可动元件3并且允许磁通量沿线性螺线管1的径向朝可动元件3流动(即提供磁通量)。

第二定子元件5是第二磁体10的一部分，第二磁体10是独立于第一磁体9的部件。第二定子元件5具有圆筒形状。第二定子元件5布置在可动元件3的外周面上并且沿径向为可动元件3提供磁通量。也就是说，可动元件3被插入第一定子4与第二定子元件5之间。在第二定子元件5的内周面与可动元件3的外周面之间限定空间，使得可动元件3沿轴向移动而不与第二定子元件5接触。

第三定子元件6是第三磁体11的一部分，第三磁体11是独立于第一和第二磁体9和10的部件。第三定子元件6具有圆筒形状。第三定子元件6与第二定子元件5同轴地对齐并且离开第二定子元件5朝推力方向侧(即图1的左侧)配置。第三定子元件6根据磁通量朝轴向的推力方向侧吸引可动元件3并且将可动元件3吸入第三定子元件6的内部。

如图3所示，第三定子元件6具有第三定子元件6的推力方向侧(即第三定子元件6沿轴向相对于第二定子元件5的相对侧)上的开口6b。第三元件6的开口6b被盖12所覆盖，盖12是与第一至第三磁体9-11不同的部件。盖12主要通过朝轴向的推力方向侧伸出的覆盖部分13阻止异物从其外部进入线性螺线管1内部。此外，盖12具有压配合入第三定子元件6内的圆筒形部分14。因此，对提供磁通量有贡献的面积由于圆筒形部分14而扩展(即增大)。

在线性螺线管1中，第三定子元件6的内径a大于第二定子元件5的内径b(参见图3)。此外，内径a和b大于第一定子元件4的外半径c。因此，在第一至第三定子元件4-6设置在线圈2内的状态下，锁定工具15可从第三定子元件6的推力方向侧插入第三定子元件6的开口6b内。因此，锁定工具15可沿轴向直接锁定第一至第三定子元件4、5和6。

此外，线性螺线管1包括涉及第一至第三磁体9-11之间的磁通量提供的第一提供结构α和第二提供结构β。

第一提供结构α是通过令第二磁体10的不同于第二定子元件5的磁体与第三磁体11的不同于第三定子元件6的磁体接触来提供磁通量的结构。

第二磁体10具有从第二定子元件5的非推力方向侧向外延伸的非推力方向侧磁轭16。非推力方向侧磁轭16具有环形板状并且覆盖线圈2的非推力方向侧。第三磁体11具有推力方向侧磁轭17和周向侧磁轭18。推力方向侧磁轭17具有环形板状。推力方向侧磁轭17从第三定子元件6的推力方向侧向外延伸并且覆盖线圈2的推力方向侧。周向侧磁轭18具有圆筒形状。周向侧磁轭18从推力方向侧磁轭17的外周缘朝轴向的非推力方向侧延伸并且覆盖线圈2的外周面。第三磁体11具有从周向侧磁轭18的非推力方向侧向外延伸的环形凸缘19。

根据第一提供结构α，当非推力方向侧磁轭16的外周部20与凸缘19表面接触时提供磁通量。

也就是说，非推力方向侧磁轭16进一步径向延伸至线圈2的外周面外部并且外周部20定位在线圈2的外周面的径向外部。外周部20的推力方向侧表面20a是垂直于轴向的平坦面并且凸缘19的非推力方向侧表面19b也是垂直于轴向的平坦面。

因此，当推力方向侧表面20a接触在非推力方向侧表面19b上时，在第二磁体10与第三磁体11之间线圈2外部的位置处提供磁通量。

应当注意到，凸缘19和外周部20没有用于彼此固定的突出部和凹陷部。因此，当通过锁定工具15锁定第一至第三定子元件4-6时凸缘19和外周部20能够沿径向相对移动。

接下来，第二提供结构β是通过令第一磁体9的不同于第一定子元件4的磁体与第二磁体10的不同于第二定子元件5的磁体接触来提供磁通量的结构。

第一磁体9具有从第一定子元件4的非推力方向侧向外延伸的环形凸缘21(即固定件)。凸缘21也是由磁性材料制成的。

根据第二提供结构β，当非推力方向侧磁轭16的内周部23与凸缘21的外周部24表面接触时提供磁通量。

也就是说，凸缘21进一步径向延伸至线圈2的外周面外部并且外周部24定位在线圈2外周缘的径向外部。内周部23的非推力方向侧表面23b是垂直于轴向的平坦面。外周部24的推力方向侧表面24a也是垂直于轴向的平坦面。

因此，当推力方向侧表面24a接触在非推力方向侧表面23b上时，在第一磁体9与第二磁体10之间线圈2的非推力方向侧上提供磁通量。

应当注意到，内周部23和外周部24没有用于彼此固定的突出部和凹陷部。因此，当通过锁定工具15锁定第一至第三定子元件4-6时内周部23和外周部240能够沿径向相对移动。

此外，第一提供结构α定位在第二提供结构β的推力方向侧上。

线性螺线管1包括贯穿非推力方向侧磁轭16的凹口25和线圈2的端子26穿过凹口25(即端子26的抽出结构)被抽出。第一提供结构α定位在端子26的推力方向侧上。

线性螺线管1包括如下所述的轴承28、输出构件29和绕线架30。

轴承28固定于可动元件3的内周面并且与第一定子元件4直接滑动接触，而可动元件3通过轴承28与第一定子元件4非直接接触。轴承28的外周部由磁性材料制成并且轴承28的内周部由非磁性材料制成。此外，轴承28的直接接触在第一定子元件4外周面上的内周面由非磁性材料制成。

在线性螺线管1中，可动元件3的内周面具有沿径向在可动元件3与第一定子元件4的外周面之间提供磁通量的第一区域，并且第一区域沿轴向的长度被定义为长度d。此外，第一定子元件4的外周面具有沿径向在第一定子元件4与可动元件3的内周面之间提供磁通量的第二区域，并且第二区域沿轴向的长度被定义为长度e。在本实施例中，满足如图4所示的长度d与长度e之间的尺寸关系。也就是说，尺寸关系是长度d小于长度e，并且长度d基本上等于轴承28沿轴向的长度。

轴承28具有从轴承28的非推力方向侧末端向外延伸的凸缘32。当凸缘32接触在凸缘21的内周部上时，防止可动元件3沿轴向朝非推力方向侧移动。凸缘32的推力方向侧部分由磁性材料制成，并且凸缘32的非推力方向侧部分由非磁性材料制成。此外，凸缘32的与内周部33直接接触的接触面32b由非磁性材料制成。

多个凹槽形成为凸缘21的内周部33的推力方向侧表面上的通气通道34，并且流体在凸缘32的内周侧与外周侧之间沿径向流过通气通道34。如图5所示，通气通道34径向延伸并且在绕着线性螺线管1的轴线的周向上以间隔60度角地定位。

输出构件29由非磁性材料制成。输出构件29被固定于可动元件3并且与可动元件3一体地朝轴向的推力方向侧移动以输出推力。输出构件29接收来自外部部件(未示出)的回复力并且通过回复力与可动元件3一体地朝轴向的非推力方向侧移动。

此外，输出构件29具有连接部36和轴部37，连接部36为圆筒形状且同轴地固定于可动元件3，所述轴部37具有柱状形状且朝轴向的推力方向侧(即离开可动元件3的方向)伸出。

如图2A所示，可动元件3的内周部具有内周部的推力方向侧上的径向扩大部分。连接部36压配合入可动元件3的径向扩大部分从而固定于其。轴承28被压配合入可动元件3的非径向扩大部分，所述非径向扩大部分是所述内周部的除了径向扩大部分之外的区域。轴承28在朝轴向的非推力方向侧离开连接部36的位置处被固定于可动元件3的非径向扩大部分以便沿轴向在轴承28与连接部36之间形成空隙f(参见图2A)。空隙f与通气通道8流体连通。

开口38形成于覆盖部分13的顶点处并且轴部37贯穿覆盖部分13的开口38。通过朝向轴向的推力方向侧穿过覆盖部分13的开口38伸出，轴部37将推力输出至外部部件。

轴部37具有小于连接部36的直径并且轴部37和连接部36通过具有沿轴向朝向推力方向侧递减的直径的渐变部39一体地形成。第一定子元件4的一个末端(即第一定子元件4的推力方向侧末端)相对其内部的连接部36沿轴向移动。第一定子元件4的推力方向侧末端的周缘是锥形倒角，使得即使可动元件3和输出构件29在轴向的非推力方向侧上的极限位置处移动，渐变部39的内周面也不接触在第一定子元件4上。

绕线架30由树脂材料制成并且线圈2缠绕在绕线架30上。绕线架30具有圆筒形部分40和两个凸缘部分41a和41b。

圆筒形部分40是定位在第二和第三定子元件5和6径向外部的部分，并且线圈2缠绕圆筒形部分40。凸缘部分41a从圆筒形部分40的推力方向侧末端向外延伸，并且凸缘部分41b从圆筒形部分40的非推力方向侧向外延伸。凸缘部分41a和41b在它们之间限定了被线圈2缠绕的区域。

线性螺线管1包括推力方向侧密封件γ和非推力方向侧密封件δ以保护线圈2以防流体进入线性螺线管1内部。

推力方向侧密封件γ布置在凸缘部分41a的推力方向侧上以围绕线圈2的轴线。更具体地，树脂凸出部42a环形地形成于凸缘部分41a的推力方向侧表面上以围绕线圈2的轴线，如图6所示。通过用熔融树脂熔化树脂凸出部42a并随后固化树脂凸出部42a来形成推力方向侧密封件γ。

非推力方向侧密封件δ布置在凸缘部分41b的非推力方向侧上以围绕线圈2的轴线。更具体地，树脂凸出部42b环形地形成于凸缘部分41b的非推力方向侧表面上以围绕线圈2的轴线。通过用熔融树脂熔化树脂凸出部42b并随后固化树脂凸出部42b来形成非推力方向侧密封件δ。

线性螺线管1的制造方法包括注射成型步骤，其中熔融树脂被注射至线圈2、第一至第三磁体9-11、绕线架30、安装托架43等以便成型。通过在注射成型步骤期间注射的熔融树脂形成推力方向侧密封件γ、非推力方向侧密封件δ和连接器44。此外，供O环45适配其中的凹槽也通过熔融树脂形成。

应当注意到，在注射成型步骤期间用于注射熔融树脂的注射口(未示出)被设定在一个位置。如图3所示，设定位置处于面对第一磁体9的非推力方向侧的区域g的范围内(参见图3)。

非推力方向侧磁轭16具有使得非推力方向侧磁轭16不干涉树脂凸出部42b的形状。换句话说，非推力方向侧磁轭16在内周部23与外周部20之间的中间部分46朝轴向的非推力方向侧延伸。在中间部分46与凸缘部分41b之间限定空间47，如图3所示，并且树脂凸出部42b伸入空间47中。熔融树脂填充在空间47内。

线性螺线管1具有贯穿第三定子元件6的多个通孔49，并且线性螺线管1的内部和外部通过通孔49彼此流体连通。通孔49在第三定子元件6的内周面6a径向向外的位置(向外位置)处在第三定子元件6的内部(即线性螺线管1)开口。每个通孔49沿基本上平行于线性螺线管的轴线的方向延伸。此外，通孔49绕线圈2的轴线以例如间隔45度角地形成(参见图7)。

线性螺线管1的轴向与水平方向基本对齐并且线性螺线管1安装于车辆使得彼此邻近的通孔49之间的中心处于最低位置处。这种情况下，连接器44沿竖直方向向上伸出并且安装托架43沿竖直方向向下伸出，如图8所示。因此，线性螺线管1内的流体的液面的位置低于第三定子元件6的内周面6a(参见图8)。

根据上述构型，沿径向在第一和第二定子元件4和5与可动元件3之间提供磁通量，并且沿径向在可动元件3与第三定子元件6之间提供磁通量。因此，可动元件3被吸引并朝轴向的推力方向侧移动，藉此线性螺线管1沿轴向输出推力。

(第一实施例的效果)

根据第一实施例1，可动元件3具有圆筒形磁性部，并且第一和第二定子元件4和5分别布置在可动元件3的内部和外部。沿径向从第一和第二定子元件4和5二者提供磁通量给可动元件3。此外，第三定子元件6是被布置为朝轴向的推力方向侧离开第二定子元件5的圆筒形磁体。第三定子元件6朝轴向的推力方向侧吸引可动元件3并且将可动元件3吸入第三定子元件6内部。形成于第三定子元件6的推力方向侧上的开口6b被盖12覆盖。此外，第三定子元件6形成有贯穿第三定子元件6的通孔49。第三定子元件6(即线性螺线管1)的内部和外部通过通孔49彼此流体连通。

因此，流体能通过通孔49被导入和排出线性螺线管1。因此，流体能被平稳地导入和排出线性螺线管1，藉此改善了可动元件3的响应度。

在第三定子元件6的内周面6a径向向外的向外位置处，通孔49在线性螺线管1(更具体地第三定子元件6)的内部开口。

因此，当线性螺线管1的轴线与水平方向基本对齐时，线性螺线管1内的流体的液面能定位在低于第三定子元件6的内周面6a处。因此，能够阻止第三定子元件6的引力由于流体内部的磁性异物而波动。

此外，线性螺线管具有围绕线圈2的轴线的多个通孔49。

因此，在从轴线朝着外周的各个方向中选择从线性螺线管1的轴线至通孔49的是竖直方向的方向上的自由度能够增加。

此外，第一区域沿轴向的长度d与第二区域沿轴向的长度e之间满足长度d<长度e的尺寸关系。

因此，即使当可动元件3的行程增加时，能够抑制对在可动元件3与第一定子元件4之间提供磁通量有贡献的面积的减少。因此，即使可动元件3的行程增加也能够抑制引力的退化。

此外，轴承28固定于可动元件3的内周面，并且轴承28具有由非磁性材料制成且与第一定子元件4滑动接触的内周面。

因此，可以防止可动元件3粘合于第一定子元件4，即避免可动元件3不能够相对第一定子元件4滑动的状态。

可动元件3设有与可动元件3一体地移动并输出推力的由非磁性材料制成的输出构件29。输出构件29具有连接部36和轴部37，连接部36具有圆筒形状且同轴地固定于可动元件3，轴部37具有柱状形状并朝着轴向的推力方向侧伸出。第一定子元件4的推力方向侧末端相对连接部36在其内部沿轴向移动，并且轴部37具有小于连接部36的直径。

因此，能够防止输出构件29接触第一定子元件4，藉此防止滑动阻力的增加。此外，通过减少轴部沿径向的尺寸，能够改善从轴部37接收推力的部件的设计自由度。

通气通道8沿轴向形成于可动元件3中并且流体穿过通气通道8被导入和排出线圈2。

因此，流体能够在可动元件3的推力方向侧末端与非推力方向侧末端之间被平稳地导入和排出可动元件3，并且因此可动元件3能够沿轴向平稳地移动。

轴承28在朝向轴向的非推力方向侧离开连接部36的位置处固定于可动元件3，并且在轴承28与连接部36之间形成空隙f。空隙f与通气通道8流体连通。

因此，流体能够平稳地流过连接部36的内周面与通气通道8之间，藉此可动元件3和输出构件29能够以平稳的方式一体地沿轴向移动。

轴承28具有径向伸出轴承28外部的第一凸缘32，并且当第一凸缘32接触在凸缘21上时防止可动元件3朝轴向的非推力方向侧移动。

因此，防止可动元件3移动，同时减轻了可动元件3在凸缘21上的接触。

接触第一凸缘32的凸缘21是第一磁体9的一部分。因此，通过由非磁性材料制成凸缘32的与凸缘21直接接触的接触面32b，可以防止轴承28粘合于凸缘21，即避免可动元件3不能移动的情形。

此外，凸缘21具有通气通道34，通气通道34沿径向在第一凸缘32的内周侧与外周侧之间提供流体连通。

因此，流体可被平稳地导入和排出第一凸缘32，藉此可动元件3能够平稳地沿轴向移动。

(第二实施例)

在第二实施例的线性螺线管1中，盖12的覆盖部分13具有垂直于线性螺线管1轴向的板状，如图9所示。也就是说，覆盖部分13不朝向轴向的推力方向侧延伸。覆盖部分13的中心具有轴向上的可滑动地支撑轴部37的轴承部51。轴承部51具有圆筒形状并且朝向轴向的推力方向侧伸出。轴部37的外周面与轴承部51的内周面滑动接触。

因此，由可动元件3和输出构件29构造的可移动构件能在两个端侧处被支撑。因此，通过可移动构件(即可动元件3和输出构件29)施加的负载由中心叶轮型(center impeller-type)轴承结构(即轴承28和轴承部51)所支撑，并且因此可移动构件能稳定地沿轴向移动。

输出构件29的渐变部39具有沿轴向穿过渐变部39的孔部52，并且连接部36的内部与连接部36的外部通过孔部52流体连通。

因此，流体可被导入和排出连接部36，并且因此可移动构件(即可动元件3和输出构件29)能够进一步平稳地沿轴向移动。

(改进)

线性螺线管1的构型不一定局限于上述实施例，并且可应用各种改进。

对于可动元件3、第一至第三定子元件4-6、第一至第三磁体9-11、第一至第二提供结构α和β、通孔49、轴承28、通气通道8和34、输出构件29、推力方向侧和非推力方向侧密封件γ和δ、端子26的抽出结构、轴向上的长度d与长度e之间的尺寸关系、内径a与b之间的尺寸关系以及可动元件3与输出构件29的一体构件(可移动构件)的滑动和支承结构，都能够应用各种改进。

例如，根据第一实施例的线性螺线管1，使用悬臂型轴承结构，其中可动元件3被来自可动元件3内部的第一定子元件4可滑动地支撑。而根据第二实施例的线性螺线管1，使用中心叶轮型轴承结构，其中可动元件3被第一定子元件4可滑动地支撑并且轴部37被覆盖部分13可滑动地支撑。然而，可能使用另一种悬臂型轴承结构，其中可动元件3被来自可动元件3或输出构件29外部的第二定子元件5可滑动地支撑。可选地，可能使用其中仅轴部37被支撑的轴承结构。此外，可能使用另一种中心叶轮型轴承结构，其中可动元件3被第二定子元件5可滑动地支撑并且轴部37被可滑动地支撑。

根据这些实施例的线性螺线管1，通气通道34形成于第一磁体9的凸缘21(即固定件)上。然而，通气通道34可能形成于轴承28的凸缘32上或者凸缘21和凸缘32二者中。

Claims (13)

1.一种当通过激励线圈(2)产生磁通量时朝轴向的推力方向侧输出轴向推力的线性螺线管，所述线性螺线管包括：

具有圆筒形磁性部的可动元件(3)，所述可动元件(3)同轴地布置在所述线圈(2)的内部且沿所述轴向能移动；

布置在所述可动元件(3)的所述圆筒形磁性部的内部且沿径向为所述可动元件(3)提供磁通量的第一定子元件(4)，所述第一定子元件(4)由磁性材料制成；

具有圆筒形状且由磁性材料制成的第二定子元件(5)，所述第二定子元件(5)(i)沿径向布置在介于所述第一定子元件(4)与所述第二定子元件(5)之间的所述可动元件(3)的外部，并且(ii)沿径向为所述可动元件(3)提供磁通量；

具有圆筒形状且由磁性材料制成的第三定子元件(6)，所述第三定子元件(6)(i)布置在所述第二定子元件(5)的推力方向侧上，(ii)朝所述轴向的所述推力方向侧磁性地吸引所述可动元件(3)以将所述可动元件(3)吸入所述第三定子元件(6)的内部，并且(iii)具有形成于所述第三定子元件(6)的推力方向侧上的开口(6b)；

覆盖所述第三定子元件(6)的所述开口(6b)的盖(12)；以及

贯穿所述第三定子元件(6)的通孔(49)，其中

所述通孔(49)提供所述第三定子元件(6)的内部与所述第三定子元件(6)的外部之间的流体连通。

2.根据权利要求1所述的线性螺线管，其中

所述通孔(49)在所述第三定子元件(6)内在所述第三定子元件(6)的内周面(6a)的径向向外的位置处开口。

3.根据权利要求1所述的线性螺线管，其中

多个通孔(49)围绕所述线圈(2)的轴线定位。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的线性螺线管，还包括

输出构件(29)，所述输出构件(29)固定于所述可动元件(3)的推力方向侧且与所述可动元件(3)一体地朝所述轴向的所述推力方向侧移动以输出所述推力，所述输出构件(29)由非磁性材料形成，其中

所述输出构件(29)具有轴部(37)，所述轴部(37)朝所述轴向的所述推力方向侧伸出且穿过所述盖(12)以将所述推力传输至所述第三定子元件(6)的外部，

所述盖(12)具有沿轴向可滑动地支撑所述轴部(37)的轴承部(51)，并且

所述可动元件(3)由所述第一定子元件(4)或所述第二定子元件(5)沿轴向可滑动地支撑。

5.根据权利要求1-3任意一项所述的线性螺线管，还包括

输出构件(29)，所述输出构件(29)固定于所述可动元件(3)的推力方向侧且与所述可动元件(3)一体地朝所述轴向的所述推力方向侧移动以输出所述推力，所述输出构件(29)由非磁性材料形成，其中

所述输出构件(29)具有：(i)具有圆筒形状且同轴地固定于所述可动元件(3)的连接部(36)，(ii)轴部(37)，所述轴部(37)穿过所述盖(12)从而朝所述轴向的所述推力方向侧伸出并传输所述推力至所述第三定子元件(6)的外部，以及(iii)孔部(52)，所述连接部(36)的内部与所述连接部(36)的外部通过所述孔部(52)流体连通，并且

所述第一定子元件(4)的推力方向侧末端在所述连接部(36)的内部相对所述连接部(36)沿所述轴向移动。

6.一种当通过激励线圈(2)产生磁通量时朝轴向的推力方向侧输出轴向推力的线性螺线管，所述线性螺线管包括：

具有圆筒形磁性部的可动元件(3)，所述可动元件(3)同轴地布置在所述线圈(2)的内部且沿所述轴向能移动；

布置在所述可动元件(3)的所述圆筒形磁性部的内部且沿径向为所述可动元件(3)提供磁通量的第一定子元件(4)，所述第一定子元件(4)由磁性材料制成；

具有圆筒形状且由磁性材料制成的第二定子元件(5)，所述第二定子元件(5)(i)沿径向布置在介于所述第一定子元件(4)与所述第二定子元件(5)之间的所述可动元件(3)的外部，并且(ii)沿径向为所述可动元件(3)提供磁通量；

具有圆筒形状且由磁性材料制成的第三定子元件(6)，所述第三定子元件(6)(i)布置在所述第二定子元件(5)的推力方向侧上，并且(ii)磁性地吸引所述可动元件(3)以将所述可动元件(3)吸入所述第三定子元件(6)的内部，其中

所述可动元件(3)具有在所述可动元件(3)的内周面上的第一区域，所述第一区域沿径向在所述可动元件(3)与所述第一定子元件(4)之间提供磁通量，

所述第一定子元件(4)具有在所述第一定子元件(4)的外周面上的第二区域，所述第二区域沿径向在所述第一定子元件(4)与所述可动元件(3)之间提供磁通量，其中

所述第一区域沿轴向的长度(d)小于所述第二区域沿轴向的长度(e)。

7.根据权利要求6所述的线性螺线管，还包括

固定于所述可动元件(3)的所述内周面且与所述第一定子元件(4)滑动接触的轴承(28)，其中

所述轴承(28)的内周面与所述第一定子元件(4)的所述外周面直接滑动接触，并且

所述轴承(28)的所述内周面由非磁性材料制成。

8.根据权利要求6或7所述的线性螺线管，还包括

输出构件(29)，所述输出构件(29)固定于所述可动元件(3)的推力方向侧且与所述可动元件(3)一体地朝所述轴向的所述推力方向侧移动以输出所述推力，所述输出构件(29)由非磁性材料形成，其中

所述输出构件(29)具有：(i)具有圆筒形状且同轴地固定于所述可动元件(3)的连接部(36)，和(ii)轴部(37)，所述轴部(37)朝所述轴向的所述推力方向侧离开所述可动元件(3)伸出，

所述第一定子元件(4)的一个末端在所述连接部(36)的内部相对所述连接部(36)沿所述轴向滑动，并且

所述轴部(37)的半径小于所述连接部(36)的半径。

9.根据权利要求6或7所述的线性螺线管，其中

所述可动元件(3)具有在所述可动元件(3)的轴向两端之间穿过所述可动元件(3)的通气通道(8)，以及

流体穿过所述通气通道(8)被导入所述可动元件(3)和从所述可动元件(3)排出。

10.根据权利要求9所述的线性螺线管，还包括：

固定于所述可动元件(3)的所述内周面且与所述第一定子元件(4)滑动接触的轴承(28)；并且

固定于所述可动元件(3)且与所述可动元件(3)一体地移动以输出所述推力的输出构件(29)，所述输出构件(29)由非磁性材料形成，其中

所述输出构件(29)具有连接部(36)，所述连接部(36)具有圆筒形状且固定于所述可动元件(3)，

所述第一定子元件(4)的一个末端在所述连接部(36)的内部相对所述连接部(36)沿所述轴向滑动，

所述轴承(28)离开所述连接部(36)定位从而沿所述轴向形成空隙(f)，其中

所述空隙(f)与所述通气通道(8)流体连通。

11.根据权利要求6或7所述的线性螺线管，还包括

固定于所述可动元件(3)的所述内周面并且与所述第一定子元件(4)滑动接触的轴承(28)，其中

所述轴承(28)具有沿径向向外延伸的凸缘(32)，以及

当所述凸缘(32)接触在固定件(21)上时防止所述可动元件(3)移动。

12.根据权利要求11所述的线性螺线管，其中

所述固定件(21)由磁性材料制成并且与所述第一定子元件(4)一体地形成，以及

所述凸缘(32)具有由非磁性材料制成且接触所述固定件(21)的接触面(32b)。

13.根据权利要求12所述的线性螺线管，还包括：

形成于所述凸缘(32)或所述固定件(21)中至少一个中的通气通道(34)，其中

流体在所述凸缘(32)的内周侧与外周侧之间沿径向流过所述通气通道(34)。