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Diese
Anmeldung bezieht sich auf die japanische Patentanmeldung Nr. 2004-159996,
eingereicht am 28. Mai 2004, und beansprucht Priorität aus dieser,
wobei auf deren Offenbarung hiermit voll in den vorliegenden Text
eingeschlossen wird.
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Die
Erfindung betrifft einen Wegsensor, welcher einen Magnetsensor,
wie beispielsweise einen Hall-IC,
und eine Magnetfelderzeugungsvorrichtung zur Erzeugung eines Magnetfeldes
aufweist, das in der Lage ist, sich relativ zum Magnetsensor zu
bewegen. Vom Magnetsensor des Wegsensors wird ein elektrisches Signal
ausgegeben, dessen Pegel der Relativbewegung, d.h. dem relativen
Versatz zwischen dem Magnetsensor und der Magnetfelderzeugungsvorrichtung
entspricht.
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Die
Erfindung betrifft auch eine Magnetfelderzeugungsvorrichtung, welche
unter Verwendung eines Magnetelementes, beispielsweise eines Permanentmagneten,
ein Magnetfeld in der Umgebung bereitstellt.
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Eine
Positionsmessvorrichtung (Wegsensor) wie in der JP 2001-263319 A
offenbart, weist einen Permanentmagneten auf, der an einem beweglichen Element,
wie beispielsweise einem Antriebsschaft eines Einlass-/Auslassventils
eines Motors angebracht ist. Die Position (Weg) des Einlass-/Auslassventils wird
durch den Permanentmagneten und ein Hall-Element erfasst. Der stangenförmige Permanentmagnet
ist in einem rohrförmigen
Element untergebracht, das mit einem Ende des Antriebsschaftes verbunden
ist, und ist im rohrförmigen
Element durch einen Klebstoff, beispielsweise ein Epoxidharz, elastisch
befestigt.
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Bei
diesem Typ von Wegsensor ist die Endfertigung des Permanentmagneten
schwierig, und somit ist es schwierig, den Permanentmagneten direkt
am beweglichen Element wie beispielsweise dem zuvor erwähnten Antriebsschaft
des Einlass-/Auslassventils zu befestigen. Daher wird bei der erwähnten JP
2001-263319 A ein Aufbau verwendet, mittels dessen das rohrförmige Element
am zu erfassenden Objekt befestigt wird, und der Permanentmagnet
ist im rohrförmigen
Element untergebracht und an diesem befestigt. Bei diesem Aufbau muss
der Permanentmagnet im rohrförmigen
Element in einer vorgeschriebenen Position angeordnet sein, typischerweise
einer Position, in welcher die Mittelachse des Permanentmagneten
mit der Mittelachse des rohrförmigen
Elementes übereinstimmt (mit
anderen Worten in einer zum rohrförmigen Element koaxialen Position).
Jedoch ist es bei dem Montageverfahren, das in der JP 2001-263319
A beschrieben ist und bei dem ein Klebstoff verwendet wird, um den
Permanentmagneten im Inneren des rohrförmigen Elementes zu befestigen,
schwierig, die Mittelachse des Permanentmagneten mit der Mittelachse
des rohrförmigen
Elementes präzise
auszurichten. Außerdem
ist bei diesem Montageverfahren eine beträchtliche Menge an Zeit für das Aushärten des
Klebstoffes erforderlich, und somit ist der Montageprozess langsam.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Magnetfelderzeugungsvorrichtung und einen
diese verwendenden Wegsensor bereitzustellen, wobei ein Magnetelement,
wie beispielsweise ein Permanentmagnet, in einer vorgeschriebenen
Position mit einem hohen Grad an Präzision befestigt werden kann.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Montagevorgang
des Magnetelementes zu erleichtern.
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Diese
Aufgaben werden mit einer Magnetfelderzeugungsvorrichtung gemäß Patentanspruch
1 und einem Wegsensor gemäß Patentanspruch
13 gelöst
werden. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Bei
dem beanspruchten Aufbau der Magnetfelderzeugungsvorrichtung kommt
das ringförmige Abstandsstück, welches
auf das stangenförmige
Magnetelement aufgeschoben ist, mit der Seitenwand des rohrförmigen Teiles
des Schaftes in engen Kontakt, wodurch die Mittelachse des Magnetelementes in
einer vorgeschriebenen Position im Innenraum des rohrförmigen Teiles
fixiert wird (beispielsweise der Position der Mittelachse des Innenraums).
Somit kann mittels einer einfachen Operation, die während der
Montage durchgeführt
wird und darin besteht, das ringförmige Abstandsstück auf das
Magnetelement aufzuschieben und das Magnetelement von der Öffnung an
dem einen Ende des Schaftes her in den Innenraum des rohrförmigen Teiles
einzuführen,
die Mittelachse des Magnetelementes mit einem hohen Grad an Präzision in
der vorgeschriebenen Position im Innenraum positioniert werden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
hat das stangenförmige
Magnetelement eine Form, deren Außendurchmesser sich in axialer
Richtung verändert
(beispielsweise die Form einer Spindel, bei welcher die mittlere
Stelle am dicksten ist). Der Innenraum des rohrförmigen Teiles des Schaftes
ist in einer solchen Größe und Form
ausgebildet, dass die dickste Stelle des Magnetelementes hineinpasst.
Somit ist das Magnetelement an seiner dicksten Stelle mit der Seitenwand
des rohrförmigen
Teiles des Schaftes in engem Kontakt. Das ringförmige Abstandsstück wird
dann auf eine einzelne vorbestimmte Stelle am schmaleren Teil des
Magnetelementes aufgeschoben, so dass es mit der Seitenwand des rohrförmigen Teiles
des Schaftes in engen Kontakt kommt. Demzufolge ist die Mittelachsenposition
des Magnetelementes durch die dickste Stelle des Magnetelementes
und das ringförmige
Abstandsstück
fixiert. In Übereinstimmung
mit diesem Aufbau kann die Mittelachsenposition des Magnetelementes
in einer vorgeschriebenen Position im rohrförmigen Teil mittels einer extrem
einfachen Operation fixiert werden, die während der Montage durchgeführt wird
und darin besteht, das einzelne ringförmige Abstandsstück auf die
zuvor erwähnte
einzelne vorbestimmte Stelle des Magnetelementes aufzuschieben und
das Magnetelement in den Innenraum des rohrförmigen Teiles einzuführen.
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Bei
einem Aufbau der Magnetfelderzeugungsvorrichtung gemäß Patentanspruch
2 kann das Magnetelement im Schaft mittels einer einfachen Operation,
die während
der Montage durchgeführt wird,
vollständig
fixiert werden, und zwar wird das Magnetelement in den Innenraum
des rohrförmi gen Teiles
der Welle eingeführt
und der Verschluss wird in der Nähe
der Öffnung
ausgebildet derart, dass das Magnetelement nicht aus dem rohrförmigen Teil
herausfallen kann.
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Bei
einem Aufbau der Magnetfelderzeugungsvorrichtung gemäß Patentanspruch
4 ist, wenn sie bei einem Wegsensor zum Einsatz kommt, der beispielsweise
als Differenzöldrucksensor
oder Hydraulikventil-Hubsensor oder dergleichen verwendet wird,
der Raum, in dem sich das bewegliche Element bewegt (d. h. der Außenraum
des Schaftes), mit Hydraulikfluid angefüllt, und es besteht die Tendenz, dass
der Öldruck
dieses Außenraumes
stark schwankt. Dadurch, dass der Außenraum mit dem Innenraum über ein
Loch oder eine Nut verbunden ist, wird verhindert, dass der Differenzdruck
zwischen dem Außenraum
und dem Innenraum übermäßig groß wird,
und zwar selbst wenn auf diese Weise der Druck des Außenraumes
stark schwankt, und demzufolge wird das Risiko beseitigt, dass durch
diesen Differenzdruck das Magnetelement aus dem Schaft herausgedrückt wird
oder der Schaft bricht.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert; es
zeigen:
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1 einen
Querschnitt eines Ausführungsbeispiels
eines Wegsensors, welcher eine Magnetfelderzeugungsvorrichtung gemäß der Erfindung
verwendet;
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2A eine
Vorderansicht eines Abstandsstücks
von vorne gesehen, und 2B einen Querschnitt entlang
Linie A-A in 2A;
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3A einen
Querschnitt entlang einer Mittelachse einer Struktur an einem hinteren
Ende einer Halterung zur Befestigung eines Permanentmagneten, und 3B eine
Ansicht von hinten des hinteren Endes der Halterung;
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4A einen
Querschnitt, welcher ein modifiziertes Beispiel eines eine Schraube
verwendenden Verschlusses darstellt, und 4B einen
Querschnitt, welcher ein modifiziertes Beispiel des einen Deckel
verwendenden Verschlusses darstellt;
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5A bis 5C Querschnitte,
welche ein modifiziertes Beispiel einer Struktur zur Fixierung der Axialposition
eines Permanentmagneten von unterschiedlicher Form darstellt;
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6 einen
Querschnitt, welcher ein modifiziertes Beispiel darstellt, bei welchem
die Axialposition des Permanentmagneten unter Verwendung von zwei
Abstandsstücken
an zwei Stellen fixiert ist; und
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7 einen
Querschnitt, welcher ein modifiziertes Beispiel zeigt, bei dem ein
Verbundkörper, welcher
zwei Permanentmagneten und ein magnetisches Material kombiniert,
als Magnetfelderzeugungsvorrichtung verwendet wird.
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1 ist
ein Querschnitt eines Ausführungsbeispiels
eines Wegsensors, welcher eine Magnetfelderzeugungsvorrichtung gemäß der Erfindung
verwendet. In den Zeichnungen sind Bauelemente, die mit einer diagonalen
Schraffur dargestellt sind, aus magnetischen Materialien hergestellt.
Mit Ausnahme eines Permanentmagneten 28 sind schwarz umrandete
Bauelemente aus nichtmagnetischem Material hergestellt (beispielsweise
nicht-magnetischem rostfreien Stahl, Kunststoff, Gummi usw.).
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Wie
in 1 dargestellt, weist ein Wegsensor 10 einen
Sensorhauptkörper 12,
eine stangenförmige
Magnetismus-Erzeugungsvorrichtung 14 (im Folgenden als "bewegliches Stopfenelement" bzw. Kolben bezeichnet),
welches in den Sensorhauptkörper 12 eingesetzt
ist, so dass es axial beweglich ist. Der Sensorhauptkörper 12 weist
ein rohrförmiges Hauptkörpergehäuse 16,
das Öffnungen
an seinem vorderen und hinteren Ende aufweist, und einen Hauptkörper-Verschlussdeckel 18 auf,
der auf das hintere Ende des Hauptkörpergehäuses 16 aufgesetzt
ist. Sowohl das Hauptkörpergehäuse 16 als auch
der Hauptkörper-Verschlussdeckel 18 sind
aus magnetischem Material hergestellt, bilden die Außenhülle des
Sensorhauptkörpers 12 und
haben die Funktion, den Innenraum des Sensorhauptkörpers 12 gegenüber der
Umgebung magnetisch abzuschirmen.
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Eine
druckbeständige
Buchse 20 ist in das Hauptkörpergehäuse 16 von dessen
die vordere (links in 1) Öffnung aufweisenden Seite her
eingesetzt und in diesem fixiert. Eine oder mehrere (im vorliegenden
Ausführungsbeispiel
beispielhaft zwei) Magnetsensoren, beispielsweise Hall-ICs 34A, 34B, sind
an unterschiedlichen Positionen der Außenfläche der druckbeständigen Buchse 20 befestigt.
Von den Hall-ICs 34A, 34B ausgegebene Sensorsignale werden über ein
Signalkabel 37 aus Sensorhauptkörper 12 herausgeführt und
einer in der Zeichnung nicht dargestellten Signalverarbeitungsschaltung
zugeführt.
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Die
druckbeständige
Buchse 20 weist eine Öffnung
in ihrem vorderen Ende auf, und ein Bewegungsraum 30 für den Kolben 14,
der eine lang gestreckte zylindrische Form hat und von der Wand
der druckbeständigen
Buchse 20 umgeben ist, ist im Inneren der druckbeständigen Buchse 20 vorgesehen. Eine
typische Anwendung für
den Wegsensor 10 besteht darin, einen Weg (Verschiebung)
in einer Hydraulikmaschine zu erfassen, beispielsweise den Weg eines
Steuerschiebers, der durch einen Differenzöldruck bewegt wird, oder den
Hub eines hydraulischen Ventils. Bei einer derartigen Anwendung
ist der Bewegungsraum 30 im Inneren der druckbeständigen Buchse 20 mit
einem Hochdruck-Hydraulikfluid angefüllt derart, dass ein hoher Öldruck auf
die Wand der druckbeständigen
Buchse 20 einwirkt. Die druckbeständige Buchse 20 besteht
aus einem haltbaren, nicht-magnetischen
Material (beispielsweise nicht-magnetischem rostfreien Stahl) und
hat daher eine ausreichende Festigkeit, um dem hohen Öldruck des
Innenraums 30 standzuhalten.
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Der
Kolben 14 ist in den Bewegungsraum 30 von der Öffnung am
vorderen Ende der druckbeständigen
Buchse 20 her eingeführt.
Der Kolben 14 ist an einer Position angeordnet, die zum
Bewegungsraum 30 koaxial ist. Der Kolben 14 kann
sich innerhalb eines festgelegten Streckenbereiches entlang seiner Mittelachse 22 bewegen.
Der Außendurchmesser desjenigen
Teiles des Kolbens, welcher in die druckbeständige Buchse 20 eingeführt ist,
ist geringfügig kleiner
als der Innendurch messer der druckbeständigen Buchse 20,
und somit ist ein geringfügiges
Spiel zwischen der Außenfläche des
Kolbens 14 und der Innenfläche der druckbeständigen Buchse 20 gewährleistet,
was ein leichtgängiges
Bewegen des Kolbens 14 ermöglicht. Wie zuvor beschrieben,
ist bei einer Anwendung zur Erfassung des Weges in einer hydraulischen
Maschine der Spalt (Bewegungsraum 30) zwischen dem Kolben 14 und
der druckbeständigen
Buchse 20 mit einem hydraulischen Fluid gefüllt.
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Der
Hauptkörper
des Kolbens 14 ist durch einen im Wesentlichen zylindrischen
Schaft 24 gebildet, der aus einem nicht-magnetischen Material
hergestellt ist. Eine Schraube ist an einem vorderen Ende 25 des
Schaftes 24 ausgebildet, um das bewegliche Stopfenelement
mit einem Objekt der Wegmessung zu verbinden, beispielsweise dem
Steuerschieber eines Hydraulikventils oder dergleichen. Ein Teil 26 einer
hinteren Hälfte
des Schaftes 24, der in die druckbeständige Buchse 20 eingeführt ist,
dient als Halterung zur Fixierung des Permanentmagneten 28.
Die Halterung 26 ist zylindrisch und weist eine Seitenwand 26b,
welche einen zylindrischen Innenraum 26a umgibt, und eine Öffnung 26c an
ihrem hinteren Ende auf. Der runde stangenförmige Permanentmagnet 28 ist
im Innenraum 26a der Halterung 26 untergebracht.
Eine Mehrzahl von Klauen 26d ist an der Hinterkante der
Seitenwand 26b der Halterung 26 vorgesehen. Diese
Klauen 26 sind nach innen gebogen, so dass sie die Öffnung 26c verschließen, wodurch
sie mit der hinteren Stirnfläche
des Permanentmagneten 28 in Kontakt kommen. Mit anderen
Worten dienen die Klauen 26d als Verschluss, um den Permanentmagneten 28 in
der Halterung 26 zu fixieren, derart, dass sich der Permanentmagnet 28 nicht
in Richtung der Mittelachse 22 bewegt. Weiter ist der Permanentmagnet 28 in
einer zur Halterung 26 koaxialen Position auf eine später noch
erläuterte
Weise fixiert.
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Der
Permanentmagnet 28 ist zu einer Form gegossen, deren Dicke
(Außendurchmesser)
sich in Richtung der Mittelachse 22 abhängig vom Ort ändert. Beispielsweise
ist bei diesem Ausführungsbeispiel
der Permanentmagnet 28 zu einer spindelartigen Form gegossen,
die an dem in axialer Richtung mittleren Abschnitt am dicksten ist
und sich von dort aus zu beiden Enden hin verjüngt. Diese Form wurde für den Permanentmagneten 28 gewählt, um
der Verteilung der Stärke
des durch den Permanentmagneten 28 gebildeten Magnetfeldes 33 (insbesondere der
Stärke
der Magnetfeldanteile, die durch die Hall-ICs 34A, 34B erfasst
werden) eine vorbestimmte Kennlinie zu erteilen (z. B. eine lineare
Kennlinie). Der Innenraum 26a der Halterung 26 hat
solche Form und Größe, dass
die dickste Stelle (beim vorliegenden Ausführungsbeispiel die mittlere
Stelle) des Permanentmagneten 28 hineinpasst. Demgemäß befindet
sich der Permanentmagnet 28 an seiner dicksten, mittleren
Stelle in engem Kontakt mit der Seitenwand 26b der Halterung 26.
Ein ringförmiges
Abstandsstück 32 ist
auf das dünnere
hintere Ende des Permanentmagneten 28 aufgeschoben. Die
Innenfläche des
Abstandsstückes 32 ist
in engem Kontakt mit dem Permanentmagneten 28, und die
Außenfläche des
Abstandsstückes 32 ist
in engem Kontakt mit der Seitenwand 26b der Halterung 26.
Demgemäß ist der Permanentmagnet 28 in
der Halterung an seiner dicksten mittleren Stelle und den zwei am
hinteren Ende befindlichen Stellen fixiert, an denen das Abstandsstück 32 angebracht
ist, derart, dass die axiale Position des Permanentmagneten 28 mit
der Mittelachse 22 der Halterung 26 übereinstimmt.
Durch geeignete Auswahl des Materials des Abstandsstücks 32 ist
es auch möglich,
die auf den Permanentmagneten 28 aufgebrachte Belastung
zu verringern.
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Der
Innenraum 26a der Halterung 26 ist in zwei Gebiete
unterteilt, nämlich
eines, das sich vor dem mittleren Abschnitt des Permanentmagneten 28 befindet,
und ein anderes, das sich hinter dem mittleren Abschnitt befindet.
Ein, vorzugsweise mehrere Druckentlastungslöcher 26e, die eine
Verbindung zwischen dem vorderen Gebiet des Innenraums 26a der
Halterung 26 und dem Außenraum (d. h. dem Bewegungsraum 30)
der Halterung 26 bilden, sind an einer bzw. mehreren Stellen
der Seitenwand 26b der Halterung 26 ausgebildet.
Weiter sind, wie in 2 dargestellt
und später
noch beschrieben, wenigstens eine, vorzugsweise mehrere Druckentlastungsnuten 32c,
welche eine Verbindung zwischen dem hinteren Gebiet des Innenraums 26a der
Halterung 26 und dem Außenraum (dem Bewegungsraum 30)
der Halterung 26 herstellen, im Abstandsstück 32 ausgebildet.
In der zuvor erwähnten
Anwendung zur Wegmessung in einer hydraulischen Maschine ist der
Außenraum
(der Bewegungsraum 30) der Halterung 26 mit Hochdruckhydraulikfluid
angefüllt,
und insbesondere im Fall einer Baumaschine oder dergleichen schwankt
der Öldruck
des Hydraulikfluids stark. Durch die Wirkung des einen oder der
mehreren Druckentlastungslöcher 26e und
des einen oder der mehreren Druckentlastungsnuten 32c können selbst in
einem derartigen Fall ein Druckunterschied zwischen dem Innenraum 26a der
Halterung 26 und dem Außenraum (dem Bewegungsraum 30)
unterdrückt werden,
und daher Probleme vermieden werden, die auftreten können, wenn
diese Druckdifferenz übermäßig groß wird.
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Betrachtet
man eine Struktur, bei welcher beispielsweise weder Druckentlastungslöcher 26e noch
Druckentlastungsnuten 32c ausgebildet sind, kann, wenn
der Öldruck
im Außenraum
(Bewegungsraum 30) der Halterung 26 extrem groß wird,
das unter diesem großen
Druck stehende Hydraulikfluid durch den sehr kleinen Spalt zwischen
dem Abstandsstück 32 oder
dem Permanentmagneten 28 und der Seitenwand 26b der
Halterung 26 eindringen und in den Innenraum 26a eintreten.
Wenn anschließend
der Öldruck
im Außenraum
(Bewegungsraum 30) der Halteeinrichtung 26 fällt, kann
der im Innenraum 26a vorhandene hohe Öldruck den Permanentmagneten 28 aus
der Halterung 26 drücken
oder ein Brechen der Halterung 26 verursachen. Derartige Probleme
werden durch Druckentlastungsloch und Druckentlastungsnut gelöst, wie
zuvor beschrieben wurde.
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2 zeigt den Aufbau des Abstandsstücks 32. 2A ist
eine Vorderansicht des Abstandsstücks 32 von vorne gesehen
und 2B ist ein Querschnitt entlang Linie A-A in 2A.
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Wie
in 2 dargestellt, weist das Abstandsstück 32 eine
Innenfläche 32a,
welche in engen Kontakt mit dem Permanentmagneten 28 kommt,
und eine Außenfläche 32b auf,
welche in engen Kontakt mit der Seitenwand 26b der Halterung 26 kommt. Vorzugsweise
sind mehrere Druckentlastungsnuten 32c an verschiedenen
Stellen der Außenfläche 32b ausgebildet.
Wie in 2A gezeigt, sind die Druckentlastungsnuten 32c insbesondere
in der Draufsicht auf den Querschnitt im wesentlichen symmetrisch angeordnet.
Die nicht in 2A, aber in 3B gezeigten
Klauen 26d sind entsprechend in der Draufsicht auf den
Querschnitt im wesentlichen symmetrisch angeordnet, jedoch in Umfangsrichtung
gegenüber
den Druckentlastungsnuten 32c versetzt. Es hat sich als
für die
erstrebte Wirkung des Druckausgleichs günstig erwiesen, mehrere Druckentlastungsnuten 32c in
Umfangsrichtung in im wesentlichen gleichmäßigen Abständen vorzusehen und für die Klauen 26d eine
entsprechende, aber versetzte Anordnung zu wählen. Eine entsprechende im
wesentlichen symmetrische Anordnung (gesehen in einer Schnittansicht
senkrecht zur Mittelachse) bzw. eine Anordnung in in Umfangsrichtung
im wesentlichen gleichmäßigen Abständen wählt man
zweckmäßi gerweise
auch für
die oben erwähnten
Druckentlastungslöcher 26e,
wie in 5A bis 5C angedeutet.
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3 zeigt die Struktur am hinteren Ende der
Halterung 26 zur Fixierung des Permanentmagneten 28. 3A ist
ein Querschnitt entlang der Mittelachse 22 der Struktur
am hinteren Ende der Halterung 26, und 3B ist
eine Ansicht von hinten des hinteren Endes der Halterung 26.
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Wie
in 3 dargestellt, sind die beispielsweise
vier Klauen 26d, die sich von der Kante des hinteren Endes
der Halterung 26 aus erstrecken, über die äußere Form des hinteren Endes
des Abstandsstücks 32 und
des Permanentmagneten 28 nach innen gebogen, wodurch sie
als Verschluss zur sicheren Befestigung des Permanentmagneten 28 dienen,
so dass sich der Permanentmagnet 28 nicht in axialer Richtung
bewegen kann. Wie in 3B dargestellt, sind die Druckentlastungsnuten 32c des Abstandsstücks 32 in
den Freiräumen
zwischen benachbarten Klauen 26d positioniert.
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Es
sei angemerkt, dass, abgesehen von der Mehrzahl von gebogenen Klauen 26d,
die, wie in 3 dargestellt, voneinander
getrennt sind, verschiedene Konfigurationen verwendet werden können. Beispielsweise
kann die Hinterkante der Halterung 26 verstemmt sein, so
dass sie über
den gesamten Umfang der Halterung 26 gleichmäßig nach
innen gebogen ist, wodurch sie als Verschluss dient. Alternativ
kann, wie in 4A dargestellt, eine in die
Halterung 26 eingeschraubte Schraube 40 als Verschluss
zur Befestigung des Permanentmagneten 28 und des Abstandsstücks 32 verwendet
werden. Alternativ kann, wie in 4B dargestellt,
ein auf der Halterung 26 angeordneter Deckel 41 als
Verschluss zur Befestigung des Permanentmagneten 28 und
des Abstandsstücks 32 verwendet
werden. Außerdem können weitere
Druckentlastungslöcher
in der Seitenwand 26b der Halterung 26 anstelle
der im Abstandsstück 32 vorgesehenen
Druckentlastungsnuten 32c vorgesehen sein.
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Überdies
kann, in Abhängigkeit
von der gewünschten
Verteilungskennlinie des Magnetfeldes 33, für den Permanentmagneten 28 eine
sich von der in 1 dargestellten Spindelform
unterscheidende Form verwendet werden. Weiter kann, wie in den Beispielen
der 5A bis 5C dargestellt,
die Struktur zur Fixierung der Axialposition des Permanentmagneten 28 (beispielsweise
Position, Größe usw.
des Abstandsstücks 32)
gemäß der Form
des Permanentmagneten 28 verändert werden.
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In
den Beispielen, die in den 1 und 5A bis 5C dargestellt
sind, kommt der Permanentmagnet 28 an seiner dicksten Stelle
mit der Seitenwand 26b der Halterung 26 in engen
Kontakt, und seine Axialposition wird dadurch fixiert, dass an einer
anderen Stelle das Abstandsstück 32 angebracht
wird. Ein Abstandsstück 32 kann
jedoch auch an mehreren, beispielsweise zwei Stellen des Permanentmagneten 28 angebracht
werden, derart, dass die Axialposition des Permanentmagneten 28 durch
die Abstandsstücke 32 an
diesen zwei Stellen fixiert wird. 6 zeigt
ein Beispiel dafür.
In dem in 6 dargestellten modifizierten
Beispiel ist die Axialposition des Permanentmagneten 28 durch
zwei Abstandsstücke 32A, 328 fixiert,
die auf die beiden Enden des Permanentmagneten 28 aufgeschoben sind.
In diesem Fall braucht der Permanentmagnet 28 selbst nicht
in direkten Kontakt mit der Seitenwand 26b der Halterung 26 zu
kommen. Außerdem
erfolgt durch die Abstandsstücke 32A, 32B auf
noch einfachere Weise eine Verringerung der auf den Permanentmagneten
aufge brachten Belastung.
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Weiter
kann ein Verbundkörper,
welcher einen oder eine Mehrzahl von Permanentmagneten mit einem
magnetischen Material kombiniert, anstelle des einzelnen Permanentmagneten 28 als
Magnetfelderzeugungsquelle verwendet werden. 7 zeigt ein
Beispiel dafür.
In dem in 7 dargestellten modifizierten
Beispiel sind die zwei ringförmigen
Permanentmagnete 51A, 51B auf die beiden Enden
eines zylindrischen Joches 50 aufgeschoben, das aus einem
magnetischen Material hoher Permeabilität besteht. Damit die Verteilung
des Magnetfeldes, das durch diesen Verbundkörper, bestehend aus dem Joch 50 und
dem Permanentmagneten 51A, 51B, linear ist, hat
das Joch 50 eine äußere Form,
deren Außendurchmesser
an den beiden Enden am größten ist
und sich zur Mitte hin verjüngt.
Die Axialposition dieses Verbundkörpers ist ebenfalls durch die zwei
Abstandsstücke 32A, 32B fixiert,
die jeweils auf an den beiden Enden befindliche Stellen aufgeschoben
sind.
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Zuvor
wurden ein Ausführungsbeispiel
und mehrere modifizierte Beispiele der Erfindung beschrieben. In
allen diesen Fällen
lässt sich
die Operation, die während
der Montage durchgeführt
wird, um den Permanentmagneten 28 (oder den Verbundkörper, bestehend
aus dem Joch 50 und dem Permanentmagneten 51)
im Schaft 24 des Kolbens 14 zu montieren, leichter
und schneller als beim Stand der Technik durchführen. Insbesondere wird mittels
einer einfachen Operation, bei der das einzelne Abstandsstück 32 (oder
eine Mehrzahl von Abstandsstücken) über den
Permanentmagneten 28 (oder den aus dem Joch 50 und
dem Permanentmagneten 51 bestehenden Verbundkörper) aufgeschoben
wird, der Permanentmagnet 28 von der Öffnung 26c am hinteren Ende
der Halterung 26 her in den Innenraum 26a der Halterung 26 eingeführt wird,
und ein Verschluss an der Öffnung 26c ausgebildet
wird, der Permanentmagnet 28 (oder der aus dem Joch 50 und
dem Permanentmagneten 51 bestehende Verbundkörper) selber in
einer vorgeschriebenen, zur Halterung 26 koaxialen Position
fixiert.
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Die
vorangehende Beschreibung der Ausführungsbeispiele versteht sich
lediglich als beispielhaft, und der Schutzumfang der Erfindung ist
nicht ausschließlich
auf dieses Ausführungsbeispiel
eingeschränkt.
Die Erfindung kann in verschiedenen weiteren Modi realisiert werden,
ohne vom erfinderischen Gedanken abzuweichen.