DE102018116979A1

DE102018116979A1 - Elektromagnetischer Aktuator

Info

Publication number: DE102018116979A1
Application number: DE102018116979.5A
Authority: DE
Inventors: Peter Wiedemann
Original assignee: SVM Schultz Verwaltungs GmbH and Co KG
Current assignee: SVM Schultz Verwaltungs GmbH and Co KG
Priority date: 2018-07-13
Filing date: 2018-07-13
Publication date: 2020-01-16
Also published as: CN110719008A

Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Aktuator, insbesondere zum Betätigen eines Ventils. Der elektromagnetischer Aktuator umfasst ein Gehäuse mit einer Deckwand und einem der Deckwand gegenüberliegenden Joch. Desweitern umfasst der Aktuator einen in dem Gehäuse zwischen der Deckwand und dem Joch angeordneten Spulenkörper mit einem rohrförmigen Abschnitt, an dessen Außenseite eine Spulenwicklung angeordnet ist, und einen Anker, der in dem rohrförmigen Abschnitt entlang einer Bewegungsrichtung beweglich angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Aktuator, insbesondere zum Betätigen eines Ventils.
Ein elektromagnetischer Aktuator umfasst üblicherweise eine Spule und einen beweglichen Anker. Die Spule und der Anker stellen wesentliche Komponenten einer Elektromagnetkomponente des elektromagnetischen Aktuators dar. Zum Bewegen des Ankers wird die Spule mit einem elektrischen Strom beaufschlagt, wodurch ein Magnetfeld erzeugt wird, in dem der Anker eine beschleunigende magnetische Kraft erfährt.
Im Einzelnen umfasst der elektromagnetische Aktuator mindestens ein Gehäuse mit einer Deckwand und einem der Deckwand gegenüberliegenden Joch, einen Spulenkörper, der in dem Gehäuse zwischen der Deckwand und dem Joch angeordnet ist und einen rohrförmigen Abschnitt aufweist, eine Spulenwicklung, die an einer Außenseite des rohrförmigen Abschnitts angeordnet ist, und einen Anker, der in dem rohrförmigen Abschnitt entlang einer Bewegungsrichtung beweglich angeordnet ist.
Zum Betätigen eines Ventils werden der elektromagnetische Aktuator und das Ventil relativ zueinander gewöhnlich derart angeordnet, dass der Anker des elektromagnetischen Aktuators mit einem Stößel in Eingriff ist, der wiederum mit einer Ventilkomponente, etwa einem Nippel des Ventils, in einer festen Positionsbeziehung steht. Auf diese Weise kann der Anker des Aktuators die Ventilkomponente mittels des Stößels in der Bewegungsrichtung verschieben, wodurch das Ventil betätigt, d.h. wahlweise geöffnet oder geschlossen wird.
Elektromagnetische Aktuatoren, welche aus dem Stand der Technik bekannt sind, umfassen einen weichmagnetischen Kern, der in einem dem Joch gegenüberliegenden Endbereich des rohrförmigen Abschnitts des Spulenkörpers gehalten ist und eine Komponente eines magnetischen Kreises des elektromagnetischen Aktuators bildet.
Während des Betriebs des elektromagnetischen Aktuators wird der Anker gegen den Kern beschleunigt, so dass der Anker den Kern mit einem Kraftstoß beaufschlagt, wenn er mit dem Kern in Anlage gelangt, d.h. gegen den Kern stößt und von diesem abgebremst wird. Dies geht mit einer entsprechenden mechanischen Belastung des Kerns einher, die zu einem starken Verschleiß des Kerns oder zu einer Beschädigung des elektromagnetischen Aktuators führt.
Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, einen elektromagnetischen Aktuator zu schaffen, welcher hinsichtlich der erwähnten Nachteile verbessert ist und eine lange Lebensdauer aufweist.
Dies wird erfindungsgemäß durch einen elektromagnetischen Aktuator gemäß Hauptanspruch 1 erreicht. Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Aktuator, insbesondere zum Betätigen eines Ventils, mindestens umfassend ein Gehäuse mit einer Deckwand und einem der Deckwand gegenüberliegenden Joch, einen in dem Gehäuse zwischen der Deckwand und dem Joch angeordneten Spulenkörper mit einem rohrförmigen Abschnitt, an dessen Außenseite eine Spulenwicklung angeordnet ist, und einen Anker, der in dem rohrförmigen Abschnitt entlang einer Bewegungsrichtung beweglich angeordnet ist. Die genannten Komponenten und ihre relative Anordnung sind bei einer Vielzahl von elektromagnetischen Aktuatoren gegeben. Entsprechend finden sich für die Erfindung zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine zu der Deckwand weisende erste Stirnfläche des Ankers größer ist als eine der ersten Stirnfläche gegenüberliegende zweite Stirnfläche des Ankers. Mit anderen Worten ist die bei einem Kraftstoß wirksame Anlagefläche des Ankers vergrößert. Dank der vergrößerten Anlagefläche ist eine Druckbelastung eines Stoßpartners des Ankers infolge des Kraftstoßes verringert. Dies verringert einen Verschleiß oder vermeidet eine Beschädigung eines Stoßpartners des Ankers und erhöht mithin eine Lebensdauer des elektromagnetischen Aktuators.
Abgesehen davon bildet der Anker eine Komponente eines magnetischen Kreises des elektromagnetischen Aktuators, so dass die Stirnflächen des Ankers jeweils magnetisch wirksame Polflächen darstellen. Die vergrößerte erste Stirnfläche verbessert daher auch den magnetischen Fluss des elektromagnetischen Aktuators, wodurch der Wirkungsgrad des elektromagnetischen Aktuators erhöht ist.
Vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass eine in der Bewegungsrichtung genommene Querschnittsfläche des Ankers eine T-Form aufweist. Die Außenkontur der Querschnittsfläche ist demnach in der Bewegungsrichtung abgestuft, wodurch ein Größenunterschied der gegenüberliegenden Stirnflächen des Ankers auf einfache Weise erreicht ist.
Bevorzugt ist ein Arbeitsspalt zwischen einer ersten Stirnfläche des Ankers und der Innenfläche der Deckwand vorgesehen. Der Arbeitsspalt definiert einen Hub des elektromagnetischen Aktuators, d.h. die Breite des Arbeitsspalts begrenzt die Bewegung des Ankers in der Bewegungsrichtung. Wenn der Arbeitsspalt zwischen der ersten Stirnfläche des Ankers und der Deckwand vorgesehen ist, kann ein im Stand der Technik üblicher Kern entfallen. Dadurch ist die Zahl der Komponenten des elektromagnetischen Aktuators verringert, was mit einem vereinfachten Aufbau des elektromagnetischen Aktuators einhergeht. Der kernlose elektromagnetische Aktuator ist in Herstellung und Montage besonders einfach und kostengünstig.
Eine solche kernlose Ausgestaltung hat insbesondere den Vorteil, dass die gesamte Länge des rohrförmigen Abschnitts für die Führung bzw. Lagerung des Ankers eingesetzt werden kann, was die exakte Führung des Ankers verbessert und so einen Beitrag für die Verschleißfestigkeit, also eine Verbesserung der Lebensdauer des elektromagnetischen Aktuators leistet. Dabei ist der Einsatz der Erfindung aber auch bei einem elektromagnetischen Aktuator mit einem Kern möglich, der Aufbau eines solchen Aktuators unterscheidet sich dann etwas von den in der Zeichnung gezeigten Beispielen. So ist dann zum Beispiel der Kern ein Teil des Jochs, und zumindest ein Teil des Ankers durchdringt das Joch oder die Deckwand, um die Bewegung des Ankers außerhalb nutzbar zu machen.
Des Weiteren ist günstiger Weise vorgesehen, dass der Anker einen sich in der Bewegungsrichtung erstreckenden stabförmigen Abschnitt und an einem freien Ende des stabförmigen Abschnitts einen plattenförmigen Abschnitt aufweist, der sich rechtwinklig zu der Bewegungsrichtung erstreckt und die erste Stirnfläche des Ankers aufweist. Anders gesagt weist der Anker eine Gestalt einer Niete oder eines Pilzes auf, wobei der plattenförmige Abschnitt dem Pilzkopf und der stabförmige Abschnitt dem Pilzfuß entspricht. Anker dieser Gestalt lassen sich einfach und kostengünstig herstellen.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass die erste Stirnfläche größer ist als eine zu der ersten Stirnfläche parallele Querschnittsfläche des rohrförmigen Abschnittes. Selbstverständlich kann die erste Stirnfläche auch größer als jede parallele Querschnittsfläche des stabförmigen Abschnitts sein.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die erste Stirnfläche mindestens 20%, insbesondere mindestens 50%, insbesondere bevorzugt mindestens 100% größer ist als die zu der ersten Stirnfläche parallele Querschnittsfläche des rohrförmigen Abschnittes oder die zweite Stirnfläche. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die erste Stirnfläche mindestens 70%, 80%, 120%, 150%, 170%, 200%, 250% oder 300% größer ist, als die Querschnittsfläche des rohrförmigen Abschnittes bzw. die zweite Stirnfläche.
Je größer die erste Stirnfläche gegenüber der zweiten Stirnfläche ist, desto geringer ist die Druckbelastung des Stoßpartners des Ankers und desto höher ist der Wirkungsgrad des elektromagnetischen Aktuators. Dabei wird angestrebt, die erste Stirnfläche des Ankers mindestens doppelt so groß auszubilden wie die zweite Stirnfläche.
Da der Anker in dem rohrförmigen Abschnitt gelagert ist, ist es klar, dass die Querschnittsfläche bzw. der Durchmesser des Ankers etwas geringer ist wie die Querschnittsfläche bzw. Durchmesser des rohrförmigen Abschnitts. Je genauer hier die Passung gewählt ist, umso verschleißfreier erfolgt die Lagerung.
Geschickter Weise ist vorgesehen, dass in einer an der Deckwand anliegenden Anlagefläche des Spulenkörpers eine Ausnehmung ausgebildet ist, in welcher der plattenförmige Abschnitt des Ankers angeordnet ist. Die Ausnehmung bewirkt, dass das Gehäuse des elektromagnetischen Aktuators und damit seine Ausdehnung in der Bewegungsrichtung des Ankers nicht vergrößert werden muss, um den erfindungsgemäß ausgebildeten Anker in dem Gehäuse anzuordnen.
In weiteren Ausführungsformen ist eine in der Bewegungsrichtung gemessene Tiefe der Ausnehmung größer als eine Dicke des plattenförmigen Abschnitts. Dies bedeutet, dass bei der gegebenen Dicke des plattenförmigen Abschnitts die Tiefe der Ausnehmung den Hub des Ankers definiert.
Des Weiteren ist günstiger Weise vorgesehen, dass eine Innenkontur der Ausnehmung zu einer Außenkontur des plattenförmigen Abschnitts korrespondiert. Wenn der plattenförmige Abschnitt keine Rotationssymmetrie um eine sich durch den stabförmigen Abschnitt erstreckende und zu der Bewegungsrichtung parallele Achse aufweist, ist auf diese Weise eine Winkelposition des Ankers bezüglich dieser Achse bestimmt, d.h. der Anker ist an einer Rotation in dem rohrförmigen Abschnitt des Spulenkörpers gehindert.
Die erste Stirnfläche kann eine kreisrunde, ovale, vieleckige, rechteckige oder quadratische Außenkontur aufweisen. Die genannten Außenkonturen sind lediglich beispielhaft zu verstehen. Selbstverständlich kann die Außenkontur der ersten Stirnfläche auch beliebig abweichend von den genannten Formen ausgebildet sein.
Ebenso kann die zu der ersten Stirnfläche parallele Querschnittsfläche des Ankers eine kreisrunde, ovale, vieleckige, rechteckige oder quadratische Außenkontur aufweisen. Für die parallele Querschnittsfläche gilt dasselbe wie für die erste Stirnfläche. Anker, bei welchen die erste Stirnfläche und die zu dieser parallele Querschnittsfläche kongruent ausgebildet sind, können Vorteile bei der Herstellung und Montage des elektromagnetischen Aktuator bieten.
Vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass das Joch einen Durchlass aufweist und sich insbesondere der Anker durch den Durchlass erstreckt und aus dem Joch in der Bewegungsrichtung vorsteht. Dies erleichtert einen Eingriff beispielsweise mit einem Stößel, der eine Bewegung des Ankers auf eine Ventilkomponente, etwa einen Nippel eines Ventils, überträgt.
Bevorzugt weist der elektromagnetische Aktuator eine erste Endposition des Ankers, in welcher der Anker an einer Innenfläche der Deckwand anliegt, und eine in der Bewegungsrichtung beabstandete zweite Endposition des Ankers auf, in welcher der Anker von der Innenfläche der Deckwand beabstandet ist und zwischen der Innenfläche der Deckwand und der ersten Stirnfläche des Ankers der Arbeitsspalt gebildet ist. Die beiden Endpositionen definieren einen Hub des Ankers.
In weiteren Ausführungsformen ist an dem Anker im Bereich der zweiten Stirnfläche eine Ringschulter vorgesehen und stützt sich das Rückstellelement zwischen dem Joch und der Ringschulter ab. Das Rückstellelement kann in diesen Ausführungsformen komprimiert zwischen dem Joch und der Ringschulter eingespannt sein und sich entspannen, indem es den Anker von dem Joch weg in die zweite Endposition drückt.
Vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass an einer Außenseite des Jochs eine Ausnehmung ausgebildet ist und sich das Rückstellelement am Boden der Ausnehmung abstützt. Die Ausnehmung dient dem Positionieren, insbesondere dem Zentrieren, des Rückstellelements.
In einer weiteren Ausgestaltung umfasst der elektromagnetische Aktuator eine auf den Anker im Bereich der zweiten Stirnfläche aufgeschobene und mit dem Anker insbesondere zumindest kraftschlüssig verbundene Ankerkappe, welche die Ringschulter aufweist. Entsprechend ist die Ringschulter nicht einteilig mit dem Anker ausgebildet. Die Ankerkappe ist mittels einer Presspassung an dem Anker gehalten, um ein Verschieben der Ankerkappe relativ zu dem Anker in der Bewegungsrichtung auszuschließen. Es ist für den Fachmann ersichtlich, dass die Ankerkappe auch auf andere Weise z.B. form- oder stoffschlüssig, z.B. aufgeschweißt) mit dem Anker verbunden sein kann, um denselben Zweck zu erreichen. Ebenso erkennt der Fachmann, dass anstelle einer Ankerkappe auch eine Komponente abweichender Gestalt vorgesehen sein kann, welches die Ringschulter aufweist.
In einer alternativen Ausgestaltung weist der Anker einen Einstich auf, in dem sich das Rückstellelement abstützt. Unter einem Einstich wird eine ringförmige Ausnehmung, d.h. eine Ringnut, verstanden, welche in einer seitlichen Umfangsfläche des Ankers ausgebildet ist und sich in einer Umfangsrichtung des Ankers erstreckt. Der Einstich kann im Bereich der zweiten Stirnfläche des Ankers vorgesehen sein.
Alternativ kann in der ersten Stirnfläche des Ankers ein Sackloch ausgebildet sein, in welchem das Rückstellelement angeordnet ist. Ein Sackloch schafft Raum für das Rückstellelement, ohne eine größere Ausdehnung des Gehäuses in der Bewegungsrichtung zu erfordern. Zudem kann das Rückstellelement in dem Sackloch positioniert, insbesondere zentriert sein.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass sich das Rückstellelement zwischen einem Boden des Sacklochs und der Deckwand des Gehäuses abstützt. Das Rückstellelement kann in diesen Ausführungsformen komprimiert zwischen dem Boden des Sacklochs und der Deckwand des Gehäuses eingespannt sein und sich entspannen, indem es den Anker von der Deckwand weg in die zweite Endposition drückt.
Bevorzugt ist das Rückstellelement elastisch ausgebildet und als eine Feder vorgesehen, insbesondere als eine Spiralfeder oder eine Kegeldruckfeder. Spiral- oder Kegeldruckfedern sind besonders einfach und kostengünstig herstellbare und montierbare Rückstellelemente. Während die Spiralfeder zu einer Ringschulter des Ankers passt, wirkt die Kegeldruckfeder mit einem Einstich des Ankers zusammen.
Ferner kann der elektromagnetische Aktuator ein Dämpfungselement umfassen, das in der ersten Stirnfläche des Ankers angeordnet ist. Das Dämpfungselement verringert die Belastung des Stoßpartners des Ankers durch die Stoßkraft des Ankers weiter.
Geschickter Weise ist vorgesehen, dass in der ersten Stirnfläche des Anker eine Ausnehmung ausgebildet ist, in der das Dämpfungselement angeordnet ist. So ist das Dämpfungselement in der ersten Stirnfläche positioniert und verringert den Hub des Ankers höchstens unwesentlich.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Ausnehmung als eine ringförmige Nut in der ersten Stirnfläche oder als eine Stufe entlang einer Außenkontur der ersten Stirnfläche ausgebildet ist und das Dämpfungselement ringförmig vorgesehen ist. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine symmetrische und gleichmäßige Dämpfung.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass das Dämpfungselement einen Kunststoff oder einen Gummi umfasst oder daraus besteht. Kunststoffe oder Gummis können einfach und kostengünstig verarbeitet werden und bieten aufgrund ihrer Elastizität eine besonders gute Dämpfungswirkung.
Günstigerweise umfassen das Gehäuse, der Anker und/oder das Joch ein weichmagnetisches Material oder bestehen daraus. Die genannten Komponenten bilden gemeinsam den magnetischen Kreis des elektromagnetischen Aktuators. Weichmagnetische Materialien, die sich in einem Magnetfeld polarisieren lassen, ermöglichen einen starken magnetischen Fluss, wodurch ein Wirkungsgrad des elektromagnetischen Aktuators erhöht ist.
Der Spulenkörper kann einen Kunststoff umfassen oder daraus bestehen. Kunststoffe ermöglichen eine kostengünstige und einfache Herstellung von Formteilen wie Spulenkörpern. Zudem beeinflussen sie nicht den magnetischen Fluss, so dass dessen Stärke und Richtung ausschließlich durch Komponenten aus weichmagnetischen Materialien bestimmt ist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Innenkontur des rohrförmigen Abschnittes der Außenkontur des stabförmigen Abschnitts angepasst ist. Auf diese Weise ist der Anker durch den rohrförmigen Abschnitt des Spulenkörpers quer zu der Bewegungsrichtung zentriert.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass der Anker an einer Innenfläche des rohrförmigen Abschnitts des Spulenkörpers in der Bewegungsrichtung verschiebbar gelagert ist. Auf diese Weise erfüllt der Spulenkörper eine doppelte Funktion. Zum einen hält er die Spulenwicklung, zum anderen lagert er den Anker beweglich. Zusätzliche Lagerelemente sind nicht erforderlich.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass mindestens die Länge der Spulenwicklung, vorzugsweise die gesamte Länge des rohrförmigen Abschnitts als Lager für den Anker dient. Dies wirkt einem Verkippen des Ankers relativ zu der Bewegungsrichtung wirksam entgegen.
Alternativ können ein in das Joch eingesetztes Lagerelement und ein von dem Lagerelement abgewandter Endbereich des rohrförmigen Abschnittes als Lager für den den Anker dienen und ein dem Lagerelement zugewandter Bereich des rohrförmigen Abschnittes nicht als Lager für den Anker dienen. Bei dieser Variante ist der Anker lediglich an zwei in der Bewegungsrichtung beabstandeten Punkten gelagert. Dadurch ist eine Reibung zwischen dem Anker und dem Lager verringert, was mit einem erhöhten Wirkungsgrad des elektromagnetischen Aktuators einhergeht.
Des Weiteren ist in dem Vorschlag vorteilhafter Weise vorgesehen, dass der plattenförmige Abschnitt auf der der Deckwand abgewandten Seite ein Dämpfungselement, insbesondere ein scheiben- oder ringförmiges Dämpfungselement aufweist. Dieses Dämpfungselement dämpft eine Stoßwirkung des Ankers beim Erreichen der zweiten Endposition, wodurch ein Verschleiß eines Stoßpartners, insbesondere des Spulenkörpers, verringert und die Lebensdauer des elektromagnetischen Aktuators erhöht ist.
Der erfindungsgemäß vorgeschlagene elektromagnetische Aktuator wird vorzugsweise zum Beispiel bei einem Elektromagnetventil, einem Elektromagneten oder einem elektromagnetisch betätigten Haltemagneten eingesetzt. Diese Beispiele beschränken nicht den Einsatzbereich der Erfindung.
In der Zeichnung ist die Erfindung insbesondere in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt. Es zeigen:

1a eine seitliche Querschnittsansicht eines elektromagnetischen Aktuators gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
1b eine vergrößerte Draufsicht des Ankers des in 1a dargestellten elektromagnetischen Aktuators;
2a eine seitliche Querschnittsansicht eines elektromagnetischen Aktuators gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2b eine vergrößerte Darstellung des Ankers des in 2a dargestellten elektromagnetischen Aktuators;
3 eine seitliche Querschnittsansicht eines elektromagnetischen Aktuators gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 eine seitliche Querschnittsansicht eines elektromagnetischen Aktuators gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

In den Figuren sind gleiche oder einander entsprechende Elemente jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden daher, sofern nicht zweckmäßig, nicht erneut beschrieben. Die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sind sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragbar. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiterhin können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.
Die 1a und 1b zeigen einen elektromagnetischen Aktuator 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, der zum Betätigen eines Ventils beispielsweise über einen Stößel mit einer Ventilkomponente des Ventils verbunden ist. Der Aktuator 1 umfasst ein Gehäuse 10 aus einem weichmagnetischen Material mit einer Deckwand 11 und ein Joch 20 aus einem weichmagnetischen Material. Das Joch 20 ist gegenüber der Deckwand 11 des Gehäuses 10 angeordnet und plattenförmig ausgebildet, kann aber auch eine abweichende Gestalt haben. Ferner weist das Joch 20 einen zentralen Durchlass 22 auf und einen Durchzug 21, welcher ausgehend von einem Rand des Durchlasses 22 in Richtung der Deckwand 11 vorsteht und eine Lagerung des Ankers 40 sowie einen magnetischen Fluss zwischen dem Joch 20 und dem Anker 40 vergrößert. An einer Außenseite des Jochs 20 ist eine Ausnehmung 23 ausgebildet, welche an dem Rand des Durchlasses 22 angeordnet ist und eine den Durchlass 22 umlaufende Stufe bildet.
Ferner umfasst der elektromagnetische Aktuator 1 einen Spulenkörper 30 aus einem Kunststoff. Der Spulenkörper 30 weist einen rohrförmigen Abschnitt 31 auf, der sich in einer Bewegungsrichtung 2 erstreckt. Der Spulenkörper 30 ist zwischen der Deckwand 11 und dem Joch 20 angeordnet und weist ferner eine Anlagefläche 35 auf, welche mit einer Innenfläche des Jochs 20 in Anlage ist. Zudem umfasst der elektromagnetische Aktuator 1 eine Spulenwicklung 32, die an der Außenseite des rohrförmigen Abschnittes 31 angeordnet ist.
Der elektromagnetische Aktuator 1 umfasst weiterhin einen Anker 40 aus einem weichmagnetischen Material, der in dem rohrförmigen Abschnitt 31 entlang der Bewegungsrichtung 2 beweglich angeordnet ist. Der Anker 40 erstreckt sich durch den Durchlass 22 und steht aus dem Joch 20 in der Bewegungsrichtung 2 nach außen vor. Der Anker 40 weist einen sich in der Bewegungsrichtung 2 erstreckenden stabförmigen Abschnitt 41 und einen plattenförmigen Abschnitt 42 auf, der an einem freien Ende des stabförmigen Abschnitts 41 ausgebildet ist und sich rechtwinklig zu der Bewegungsrichtung 2 erstreckt.
Der plattenförmige Abschnitt 42 bildet eine erste Stirnfläche 43 des Ankers 40. Die erste Stirnfläche 43 ist größer als eine zu der ersten Stirnfläche 43 parallele Querschnittsfläche des stabförmigen Abschnittes 41 und als eine der ersten Stirnfläche 43 gegenüberliegende zweite Stirnfläche 44 des Ankers 40. Eine in der Bewegungsrichtung 2 genommene Querschnittsfläche des Ankers 40 weist entsprechend eine T-Form auf. Die erste Stirnfläche 43 ist ist vorliegend etwa viermal so groß wie, d.h. 300% größer als die parallele Querschnittsfläche des stabförmigen Abschnitts 41 oder die zweite Stirnfläche 44. Die erste Stirnfläche 43 hat eine rechteckige Außenkontur, deren Ecken abgerundet sind, und die zweite Stirnfläche 44 sowie die parallele Querschnittsfläche des stabförmigen Abschnitts 41 haben eine ovale Außenkontur.
In einer an der Deckwand 11 anliegenden Anlagefläche 33 des Spulenkörpers 30 ist eine Ausnehmung 34 ausgebildet, in welcher der plattenförmige Abschnitt 42 des Ankers 40 angeordnet ist. Die Ausnehmung 34 hat eine Innenkontur, die zur der Außenkontur des plattenförmigen Abschnitts 42 korrespondiert. Eine in der Bewegungsrichtung 2 gemessene Tiefe der Ausnehmung 34 ist dabei größer als eine Dicke des plattenförmigen Abschnitts 42. Auf diese Weise ist ein Arbeitsspalt 3 zwischen der ersten Stirnfläche 43 des Ankers 40 und der Innenfläche der Deckwand 11 vorgesehen.
Der elektromagnetische Aktuator definiert eine erste Endposition des Ankers 40, in welcher der Anker 40 an einer Innenfläche der Deckwand 11 anliegt, und eine in der Bewegungsrichtung 2 beabstandete zweite Endposition des Ankers 40, in welcher der Anker 40 von der Innenfläche der Deckwand 11 beabstandet ist und zwischen der Innenfläche der Deckwand 11 und der ersten Stirnfläche 43 des Ankers 40 der Arbeitsspalt 3 gebildet ist. Eine in der Bewegungsrichtung 2 gemessene Breite des Arbeitsspalts 3 bestimmt einen Hub des Ankers 40.
Ebenso ist eine Innenkontur des rohrförmigen Abschnittes 31 der Außenkontur des stabförmigen Abschnitts 41 angepasst, so dass der Anker 40 an einer Innenfläche des rohrförmigen Abschnitts 31 des Spulenkörpers 30 in der Bewegungsrichtung 2 verschiebbar gelagert ist. Dabei dient die gesamte Länge des rohrförmigen Abschnitts 31 als Lager für den Anker 40.
Der elektromagnetische Aktuator 1 umfasst eine Ankerkappe 48, die im Bereich der zweiten Stirnfläche 44 auf den Anker 40 aufgeschoben und mit dem Anker 40 kraftschlüssig verbunden ist. Die Ankerkappe 48 weist eine Ringschulter 49 auf, die entsprechend im Bereich der zweiten Stirnfläche 44 des Ankers 40 vorgesehen ist.
Ferner umfasst der elektromagnetische Aktuator 1 ein Rückstellelement 50, das den Anker 40 in die zweite Endposition vorspannt. Das Rückstellelement 50 ist elastisch ausgebildet und als eine Spiralfeder vorgesehen und stützt sich zwischen dem Joch 20, genauer gesagt zwischen dem Boden der Ausnehmung 23, und der Ringschulter 49 ab. Alternativ kann der Anker 40 einen Einstich aufweisen, in dem sich das Rückstellelement 50 abstützt.
Während des Betriebs des elektromagnetischen Aktuators 1 wird der Anker 40 von dem Rückstellelement 50 in der zweiten Endposition gehalten, in welcher der plattenförmige Abschnitt 42 mit dem Boden der der Ausnehmung 34 in Anlage ist. Die zweite Endposition stellt den Ruhezustand des elektromagnetischen Aktuators 1 dar. Wenn die Spulenwicklung 32 mit einem elektrischen Strom beaufschlagt wird, wird der Anker 40 in Richtung der ersten Endposition, in welcher der Abschnitt 42 mit der Innenfläche der Deckwand 11 in Anlage ist, beschleunigt und verbleibt in dieser, solange der elektrische Strom durch die Spulenwicklung 32 fließt. Nach einem Abschalten des elektrischen Stroms wird der Anker 40 von dem Rückstellelement 50 zurück in die zweite Endposition beschleunigt.
Die 2a und 2b zeigen einen elektromagnetischen Aktuator 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Der elektromagnetische Aktuator 1 besitzt denselben Grundaufbau wie der in den 1a und 1b gezeigte elektromagnetische Aktuator. Im Unterschied zu diesem weist das Joch 20 keinen Durchzug 21 auf.
Die 3 zeigt einen elektromagnetischen Aktuator 1 gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung. Der elektromagnetische Aktuator 1 besitzt denselben Grundaufbau wie der in den 2a und 2b gezeigte elektromagnetische Aktuator. Im Unterschied zu diesem ist in der ersten Stirnfläche 43 des Ankers 40 eine Ausnehmung 46 in Form einer Stufe entlang einer Außenkontur der ersten Stirnfläche 43 ausgebildet. Alternativ kann die Ausnehmung 46 auch als eine ringförmige Nut in der ersten Stirnfläche 43 ausgebildet sein.
Weiterhin umfasst der elektromagnetische Aktuator 1 ein ringförmiges Dämpfungselement 47 aus einem Kunststoff oder Gummi, das in der ersten Stirnfläche 43 des Ankers 40, genauer gesagt in der Ausnehmung 46, angeordnet ist.
Die 4 zeigt einen elektromagnetischen Aktuator 1 gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung. Der elektromagnetische Aktuator 1 besitzt denselben Grundaufbau wie der in den 2a und 2b gezeigte Aktuator. Im Unterschied zu diesem ist in der ersten Stirnfläche 43 des Ankers 40 ein Sackloch 45 ausgebildet, in welchem das Rückstellelement 50 angeordnet ist. Das Rückstellelement 50 stützt sich zwischen einem Boden des Sacklochs 45 und der Deckwand 11 des Gehäuses 10 ab.
Überdies umfasst der elektromagnetische Aktuator in einer bevorzugten Ausgestaltung ein in das Joch 20 eingesetztes Lagerelement (in der Figur nicht gezeigt). Das Lagerelement und ein von dem Lagerelement abgewandter Endbereich des rohrförmigen Abschnittes 31 dienen als Lager für den Anker 40, während ein dem Lagerelement zugewandter Bereich des rohrförmigen Abschnittes 31 nicht als Lager für den Anker 40 dient. Mit anderen Worten bilden das Lagerelement und der von diesem abgewandte Endbereich des rohrförmigen Abschnittes 31 ein Zweipunktlager für den Anker 40.
Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass der plattenförmige Abschnitt 42 auf der der Deckwand 11 abgewandten Seite ein Dämpfungselement 400, insbesondere ein scheiben- oder ringförmiges Dämpfungselement 400 aufweist. Das Dämpfungselement 400 .
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen elektromagnetischen Aktuators 1 besteht darin, dass dank der vergrößerten Stirnfläche 43 des Ankers 40 eine mechanische Belastung der Deckwand 11 aufgrund einer Stoßwirkung des Ankers 40 beim Erreichen der ersten Endposition verringert und der magnetische Fluss zwischen dem Anker 40 und der Deckwand 11 des Gehäuses vergrößert. Dadurch sind die Lebensdauer sowie der Wirkungsgrad des elektromagnetischen Aktuators 1 erhöht.
Nachfolgend werden mögliche Merkmale des Vorschlages strukturiert wiedergegeben. Die nachfolgenden strukturiert wiedergegebenen Merkmale können beliebig untereinander kombiniert werden und können in beliebiger Kombination in die Ansprüche der Anmeldung aufgenommen werden. Dem Fachmann ist klar, daß sich die Erfindung bereits aus dem Gegenstand mit den wenigsten Merkmalen ergibt. Insbesondere sind nachfolgend vorteilhafte oder mögliche Ausgestaltungen, nicht jedoch die einzig möglichen Ausgestaltungen der Erfindung wiedergegeben.
Die Erfindung umfasst:

Einen elektromagnetischen Aktuator, insbesondere zum Betätigen eines Ventils, mindestens umfassend ein Gehäuse mit einer Deckwand und einem der Deckwand gegenüberliegenden Joch, einen in dem Gehäuse zwischen der Deckwand und dem Joch angeordneten Spulenkörper mit einem rohrförmigen Abschnitt, an dessen Außenseite eine Spulenwicklung angeordnet ist, und einen Anker, der in dem rohrförmigen Abschnitt entlang einer Bewegungsrichtung beweglich angeordnet ist.

Einen wie zuvor ausgeführten elektromagnetischen Aktuator, wobei eine zu der Deckwand weisende erste Stirnfläche des Ankers größer ist als eine der ersten Stirnfläche gegenüberliegende zweite Stirnfläche des Ankers.
Einen wie zuvor ausgeführten elektromagnetischen Aktuator, wobei eine in der Bewegungsrichtung genommene Querschnittsfläche des Ankers eine T-Form aufweist.
Einen wie zuvor ausgeführten elektromagnetischen Aktuator, wobei ein Arbeitsspalt zwischen der ersten Stirnfläche des Ankers und der Innenfläche der Deckwand vorgesehen ist.
Einen wie zuvor ausgeführten elektromagnetischen Aktuator, wobei der Anker einen sich in der Bewegungsrichtung erstreckenden stabförmigen Abschnitt und an einem freien Ende des stabförmigen Abschnitts einen plattenförmigen Abschnitt aufweist, der sich rechtwinklig zu der Bewegungsrichtung erstreckt und die erste Stirnfläche des Ankers aufweist.
Einen wie zuvor ausgeführten elektromagnetischen Aktuator, wobei die erste Stirnfläche größer ist als eine zu der ersten Stirnfläche parallele Querschnittsfläche des stabförmigen Abschnittes.
Einen wie zuvor ausgeführten elektromagnetischen Aktuator, wobei die erste Stirnfläche mindestens 20%, insbesondere mindestens 50%, insbesondere bevorzugt mindestens 100% größer ist als die zu der ersten Stirnfläche parallele Querschnittsfläche des stabförmigen Abschnittes oder die zweite Stirnfläche.
Einen wie zuvor ausgeführten elektromagnetischen Aktuator, wobei in einer an der Deckwand anliegenden Anlagefläche des Spulenkörpers eine Ausnehmung ausgebildet ist, in welcher der plattenförmige Abschnitt des Ankers angeordnet ist.
Einen wie zuvor ausgeführten elektromagnetischen Aktuator, wobei eine in der Bewegungsrichtung gemessene Tiefe der Ausnehmung größer ist als eine Dicke des plattenförmigen Abschnitts.
Einen wie zuvor ausgeführten elektromagnetischen Aktuator, wobei eine Innenkontur der Ausnehmung zu einer Außenkontur des plattenförmigen Abschnitts korrespondiert.
Einen wie zuvor ausgeführten elektromagnetischen Aktuator, wobei die zu der ersten Stirnfläche parallele Querschnittsfläche des Ankers eine kreisrunde, ovale, vieleckige, rechteckige oder quadratische Außenkontur aufweist.
Einen wie zuvor ausgeführten elektromagnetischen Aktuator, wobei die erste Stirnfläche eine kreisrunde, ovale, vieleckige, rechteckige oder quadratische Außenkontur aufweist.
Einen wie zuvor ausgeführten elektromagnetischen Aktuator, wobei das Joch einen Durchlass aufweist und sich insbesondere der Anker durch den Durchlass erstreckt und aus dem Joch in der Bewegungsrichtung vorsteht.
Einen wie zuvor ausgeführten elektromagnetischen Aktuator, aufweisend eine erste Endposition des Ankers, in welcher der Anker an einer Innenfläche der Deckwand anliegt, und eine in der Bewegungsrichtung beabstandete zweite Endposition des Ankers, in welcher der Anker von der Innenfläche der Deckwand beabstandet ist und zwischen der Innenfläche der Deckwand und der ersten Stirnfläche des Ankers der Arbeitsspalt gebildet ist.
Einen wie zuvor ausgeführten elektromagnetischen Aktuator, wobei eine zu der Deckwand weisende erste Stirnfläche des Ankers größer ist als eine der ersten Stirnfläche gegenüberliegende zweite Stirnfläche des Ankers.
Einen wie zuvor ausgeführten elektromagnetischen Aktuator, wobei ein Rückstellelement, das den Anker in die zweite Endposition vorspannt.
Einen wie zuvor ausgeführten elektromagnetischen Aktuator, wobei an dem Anker im Bereich der zweiten Stirnfläche eine Ringschulter vorgesehen ist und sich das Rückstellelement zwischen dem Joch und der Ringschulter abstützt.
Einen wie zuvor ausgeführten elektromagnetischen Aktuator, wobei an einer Außenseite des Jochs eine Ausnehmung ausgebildet ist und sich das Rückstellelement am Boden der Ausnehmung abstützt.
Einen wie zuvor ausgeführten elektromagnetischen Aktuator, wobei der Anker einen Einstich aufweist, in dem sich das Rückstellelement abstützt.
Einen wie zuvor ausgeführten elektromagnetischen Aktuator, umfassend eine auf den Anker im Bereich der zweiten Stirnfläche aufgeschobene und mit dem Anker insbesondere kraftschlüssig verbundene Ankerkappe, welche die Ringschulter aufweist.
Einen wie zuvor ausgeführten elektromagnetischen Aktuator, wobei in der ersten Stirnfläche des Ankers in Sackloch ausgebildet ist, in welchem das Rückstellelement angeordnet ist.
Einen wie zuvor ausgeführten elektromagnetischen Aktuator, wobei sich das Rückstellelement zwischen einem Boden des Sacklochs und der Deckwand des Gehäuses abstützt.
Einen wie zuvor ausgeführten elektromagnetischen Aktuator, wobei das Rückstellelement elastisch ausgebildet und als eine Feder vorgesehen ist, insbesondere als eine Spiralfeder oder eine Kegeldruckfeder.
Einen wie zuvor ausgeführten elektromagnetischen Aktuator, umfassend ein Dämpfungselement, das in der ersten Stirnfläche des Ankers angeordnet ist.
Einen wie zuvor ausgeführten elektromagnetischen Aktuator, wobei in der ersten Stirnfläche des Anker eine Ausnehmung ausgebildet ist, in der das Dämpfungselement angeordnet ist.
Einen wie zuvor ausgeführten elektromagnetischen Aktuator, wobei die Ausnehmung als eine ringförmige Nut in der ersten Stirnfläche oder als eine Stufe entlang einer Außenkontur der ersten Stirnfläche ausgebildet ist und das Dämpfungselement ringförmig vorgesehen ist.
Einen wie zuvor ausgeführten elektromagnetischen Aktuator, wobei das Dämpfungselement einen Kunststoff oder einen Gummi umfasst oder daraus besteht.
Einen wie zuvor ausgeführten elektromagnetischen Aktuator, wobei das Gehäuse, der Anker und/oder das Joch ein weichmagnetisches Material umfassen oder daraus bestehen.
Einen wie zuvor ausgeführten elektromagnetischen Aktuator, wobei der Spulenkörper einen Kunststoff umfasst oder daraus besteht.
Einen wie zuvor ausgeführten elektromagnetischen Aktuator, wobei die Innenkontur des rohrförmigen Abschnittes der Außenkontur des stabförmigen Abschnitts angepasst ist.
Einen wie zuvor ausgeführten elektromagnetischen Aktuator, wobei der Anker an einer Innenfläche des rohrförmigen Abschnitts des Spulenkörpers in der Bewegungsrichtung verschiebbar gelagert ist.
Einen wie zuvor ausgeführten elektromagnetischen Aktuator, wobei mindestens die Länge der Spulenwicklung, vorzugsweise die gesamte Länge des rohrförmigen Abschnitts als Lager für den Anker dient.
Einen wie zuvor ausgeführten elektromagnetischen Aktuator, wobei ein in das Joch eingesetztes Lagerelement und ein von dem Lagerelement abgewandter Endbereich des rohrförmigen Abschnittes als Lager für den den Anker dienen und ein dem Lagerelement zugewandter Bereich des rohrförmigen Abschnittes nicht als Lager für den Anker dient.
Einen wie zuvor ausgeführten elektromagnetischen Aktuator, wobei der plattenförmige Abschnitt auf der der Deckwand abgewandten Seite ein Dämpfungselement, insbesondere ein scheiben- oder ringförmiges Dämpfungselement aufweist.
Die jetzt mit der Anmeldung und später eingereichten Ansprüche sind ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Schutzes.
Sollte sich hier bei näherer Prüfung, insbesondere auch des einschlägigen Standes der Technik, ergeben, dass das eine oder andere Merkmal für das Ziel der Erfindung zwar günstig, nicht aber entscheidend wichtig ist, so wird selbstverständlich schon jetzt eine Formulierung angestrebt, die ein solches Merkmal, insbesondere im Hauptanspruch, nicht mehr aufweist. Auch eine solche Unterkombination ist von der Offenbarung dieser Anmeldung abgedeckt.
Es ist weiter zu beachten, dass die in den verschiedenen Ausführungsformen beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausgestaltungen und Varianten der Erfindung beliebig untereinander kombinierbar sind. Dabei sind einzelne oder mehrere Merkmale beliebig gegeneinander austauschbar. Diese Merkmalskombinationen sind ebenso mit offenbart.
Die in den abhängigen Ansprüchen angeführten Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Jedoch sind diese nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
Merkmale, die nur in der Beschreibung offenbart wurden oder auch Einzelmerkmale aus Ansprüchen, die eine Mehrzahl von Merkmalen umfassen, können jederzeit als von erfindungswesentlicher Bedeutung zur Abgrenzung vom Stande der Technik in den oder die unabhängigen Anspruch/Ansprüche übernommen werden, und zwar auch dann, wenn solche Merkmale im Zusammenhang mit anderen Merkmalen erwähnt wurden beziehungsweise im Zusammenhang mit anderen Merkmalen besonders günstige Ergebnisse erreichen.

Claims

Elektromagnetischer Aktuator, insbesondere zum Betätigen eines Ventils, mindestens umfassend ein Gehäuse (10) mit einer Deckwand (11) und einem der Deckwand (11) gegenüberliegenden Joch (20), einen in dem Gehäuse (10) zwischen der Deckwand (11) und dem Joch (20) angeordneten Spulenkörper (30) mit einem rohrförmigen Abschnitt (31), an dessen Außenseite eine Spulenwicklung (32) angeordnet ist, und einen Anker (40), der in dem rohrförmigen Abschnitt (31) entlang einer Bewegungsrichtung (2) beweglich angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine zu der Deckwand (11) weisende erste Stirnfläche (43) des Ankers (40) größer ist als eine der ersten Stirnfläche (43) gegenüberliegende zweite Stirnfläche (44) des Ankers (40).
Elektromagnetischer Aktuator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine in der Bewegungsrichtung (2) genommene Querschnittsfläche des Ankers (40) eine T-Form aufweist und/oder der Anker (40) einen sich in der Bewegungsrichtung (2) erstreckenden stabförmigen Abschnitt (41) und an einem freien Ende des stabförmigen Abschnitts (41) einen plattenförmigen Abschnitt (42) aufweist, der sich rechtwinklig zu der Bewegungsrichtung (2) erstreckt und die erste Stirnfläche (43) des Ankers (40) aufweist.
Elektromagnetischer Aktuator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stirnfläche (43) größer ist als eine zu der ersten Stirnfläche (43) parallele Querschnittsfläche des rohrförmigen Abschnittes (31), wobei insbesondere die erste Stirnfläche (43) mindestens 20%, insbesondere mindestens 50%, insbesondere bevorzugt mindestens 100% größer ist als die zu der ersten Stirnfläche (43) parallele Querschnittsfläche des rohrförmigen Abschnittes (31) oder die zweite Stirnfläche (44).
Elektromagnetischer Aktuator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer an der Deckwand (11) anliegenden Anlagefläche (33) des Spulenkörpers (30) eine Ausnehmung (34) ausgebildet ist, in welcher der plattenförmige Abschnitt (42) des Ankers (40) angeordnet ist, wobei insbesondere eine in der Bewegungsrichtung (2) gemessene Tiefe der Ausnehmung (34) größer ist als eine Dicke des plattenförmigen Abschnitts (42) und/oder eine Innenkontur der Ausnehmung (34) zu einer Außenkontur des plattenförmigen Abschnitts (42) korrespondiert.
Elektromagnetischer Aktuator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stirnfläche (43) und/oder die zu der ersten Stirnfläche (43) parallele Querschnittsfläche des Ankers (40) eine kreisrunde, ovale, vieleckige, rechteckige oder quadratische Außenkontur aufweist.
Elektromagnetischer Aktuator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Joch (20) einen Durchlass (22) aufweist und sich insbesondere der Anker (40) durch den Durchlass (22) erstreckt und aus dem Joch (20) in der Bewegungsrichtung (2) vorsteht.
Elektromagnetischer Aktuator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Arbeitsspalt (3), der zwischen der ersten Stirnfläche (43) des Ankers (40) und der Innenfläche der Deckwand (11) vorgesehen ist und insbesondere eine erste Endposition des Ankers (40), in welcher der Anker (40) an einer Innenfläche der Deckwand (11) anliegt, und eine in der Bewegungsrichtung (2) beabstandete zweite Endposition des Ankers (40), in welcher der Anker (40) von der Innenfläche der Deckwand (11) beabstandet und der Arbeitsspalt (3) gebildet ist.
Elektromagnetischer Aktuator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Rückstellelement (50), das den Anker (40) in die zweite Endposition vorspannt, wobei insbesondere das Rückstellelement (50) elastisch ausgebildet und als eine Feder vorgesehen ist, insbesondere als eine Spiralfeder oder eine Kegeldruckfeder.
Elektromagnetischer Aktuator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Anker (40) im Bereich der zweiten Stirnfläche (44) eine Ringschulter (49) vorgesehen ist und sich das Rückstellelement (50) zwischen dem Joch (20) und der Ringschulter (49) abstützt, wobei insbesondere eine auf den Anker (40) im Bereich der zweiten Stirnfläche (44) aufgeschobene und mit dem Anker (40) insbesondere kraftschlüssig verbundene Ankerkappe (48) vorgesehen ist, welche die Ringschulter (49) aufweist, oder der Anker (40) einen Einstich aufweist, in dem sich das Rückstellelement (50) abstützt, und/oder an einer Außenseite des Jochs (20) eine Ausnehmung (23) ausgebildet ist und sich das Rückstellelement (50) am Boden der Ausnehmung (23) abstützt oder dass in der ersten Stirnfläche (43) des Ankers (40) ein Sackloch (45) ausgebildet ist, in welchem das Rückstellelement (50) angeordnet ist, wobei insbesondere sich das Rückstellelement (50) zwischen einem Boden des Sacklochs (45) und der Deckwand (11) des Gehäuses (10) abstützt.
Elektromagnetischer Aktuator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Dämpfungselement (47), das in der ersten Stirnfläche (43) des Ankers (40) angeordnet ist, wobei insbesondere in der ersten Stirnfläche (43) des Ankers (40) eine Ausnehmung (46) ausgebildet ist, in der das Dämpfungselement (47) angeordnet ist, wobei insbesondere die Ausnehmung (46) als eine ringförmige Nut in der ersten Stirnfläche (43) oder als eine Stufe entlang einer Außenkontur der ersten Stirnfläche (43) ausgebildet ist und das Dämpfungselement (47) ringförmig vorgesehen ist, und/oder dadurch, dass der plattenförmige Abschnitt (42) auf der der Deckwand (11) abgewandten Seite ein Dämpfungselement (400), insbesondere ein scheiben- oder ringförmiges Dämpfungselement (400) aufweist.
Elektromagnetischer Aktuator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10), der Anker (40) und/oder das Joch (20) ein weichmagnetisches Material umfassen oder daraus bestehen und/oder der Spulenkörper (30) einen Kunststoff umfasst oder daraus besteht und/oder das Dämpfungselement (47) einen Kunststoff oder einen Gummi umfasst oder daraus besteht.
Elektromagnetischer Aktuator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenkontur des rohrförmigen Abschnittes (31) der Außenkontur des stabförmigen Abschnitts (41) angepasst ist und/oder der Anker (40) an einer Innenfläche des rohrförmigen Abschnitts (31) des Spulenkörpers (30) in der Bewegungsrichtung (2) verschiebbar gelagert ist, wobei insbesondere mindestens die Länge der Spulenwicklung (32), vorzugsweise die gesamte Länge des rohrförmigen Abschnitts (31) als Lager für den Anker (40) dient oder ein in das Joch (20) eingesetztes Lagerelement und ein von dem Lagerelement abgewandter Endbereich des rohrförmigen Abschnittes (31) als Lager für den den Anker (40) dienen und ein dem Lagerelement zugewandter Bereich des rohrförmigen Abschnittes (31) nicht als Lager für den Anker (40) dient.