DE10208899B4 - Electromagnetic drive - Google Patents

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DE10208899B4 DE2002108899 DE10208899A DE10208899B4 DE 10208899 B4 DE10208899 B4 DE 10208899B4 DE 2002108899 DE2002108899 DE 2002108899 DE 10208899 A DE10208899 A DE 10208899A DE 10208899 B4 DE10208899 B4 DE 10208899B4
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Abstract

Elektromagnetischer Antrieb, vorzugsweise für hydraulisch betätigte Dämpfungselemente, bestehend aus einer Spule (2) in einem magnetflussführendem Joch (1) und einem gegenüber der Spule (2) und dem Joch (1) beweglich angeordneten Anker (3), der durch das Joch (1) geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass
die wirksame Polfläche gebildet aus der Jochpolfläche und der parallel dazu verlaufenden Ankerpolfläche während der Bewegung des Ankers (3) unter Wirkung der Magnetkraft F in Richtung Joch (1) nichtlinear veränderbar ist, indem
der Anker (3) topfförmig ausgebildet ist und der Mantel, dessen Innenfläche mit der Jochpolfläche eine wirksame Polfläche bildet und unter Wirkung einer Magnetkraft F das Joch (1) aussen umfasst, in der Höhe bezogen auf den Umfang unterschiedliche Abmaße aufweist, und/oder
der Anker (3) topfförmig ausgebildet ist, so dass der Mantel, dessen Innenfläche mit der Jochpolfläche eine wirksame Polfläche bildet, unter Wirkung einer Magnetkraft F das Joch (1) aussen umfasst, wobei die Jochpolfläche in diesem...Electromagnetic drive, preferably for hydraulically actuated damping elements, consisting of a coil (2) in a magnetflußführendem yoke (1) and a relative to the coil (2) and the yoke (1) movably arranged armature (3) through the yoke (1 ), characterized in that
the effective pole face formed by the yoke pole face and the armature pole face extending parallel thereto during the movement of the armature (3) under the action of the magnetic force F in the direction of the yoke (1) is nonlinearly variable by
the armature (3) is pot-shaped and the shell whose inner surface forms an effective pole surface with the yoke pole surface and the outside of the yoke (1) under the action of a magnetic force F, has different dimensions in height relative to the circumference, and / or
the armature (3) is pot-shaped, so that the jacket whose inner surface forms an effective pole face with the yoke pole face, the yoke (1) outside under the action of a magnetic force F, wherein the Jochpolfläche in this ...

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Antrieb insbesondere für hydraulisch betätigte Dämpfungselemente.The The invention relates to an electromagnetic drive in particular for hydraulic operated damping elements.

Elektromagnetische Betätigungsvorrichtungen sind bekannt. So wird in der DE 42 14 710 C2 eine elektromagnetische Betätigungsvorrichtung mit Anker und durch einen Erregerstrom beaufschlagbarem Erregersystem beschrieben, bei dem dem Erregersystem mit einer Wicklung, einem Magnetkörper und einem Polkörper wenigstens zwei voneinander unabhängige Anker zugeordnet sind, die bei unterschiedlichen Erregerströmen betätigt werden. Dabei ist das Erregersystem topfförmig ausgebildet und die Anker sind vor einer Stirnfläche des Erregersystems angeordnet und als Kreisringsegmente ausgebildet.Electromagnetic actuators are known. So will in the DE 42 14 710 C2 an electromagnetic actuator with armature and can be acted upon by an exciting current exciting system in which the excitation system with a winding, a magnetic body and a polar body at least two independent anchors are assigned, which are operated at different excitation currents. In this case, the excitation system is pot-shaped and the anchors are arranged in front of an end face of the excitation system and formed as a circular ring segments.

Diese elektromagnetische Betätigungsvorrichtung weist einen kompakten Aufbau auf und kann mehrere Betätigungsvorgänge durchführen, da einem einzigen Erregersystem zwei oder mehrere Anker zugeordnet und mit unterschiedlichen Erregerströmen betätigt werden können.These electromagnetic actuator has a compact structure and can perform several operations, since associated with a single excitation system two or more anchors and can be operated with different excitation currents.

Aus der DE 197 38 633 A1 ist ein elektromagnetisches Schaltventil bekannt, bei dem zur Verbesserung der Funktionseigenschaften der Anker einen außerhalb der Magnetspule verlaufenden Axialsteg aufweist. Der Magnetkreis soll so keine den Anker belastende Querkräfte erzeugen.From the DE 197 38 633 A1 An electromagnetic switching valve is known, in which, to improve the functional properties of the armature has a running outside of the magnetic coil Axialsteg. The magnetic circuit should thus produce no load on the armature transverse forces.

Aus der US 2002/0005772 A1 ist eine ähnliche Bewegungseinrichtung zum Einstellen eines Spiegels oder einer Linse bei einem optischen Scanner bekannt.Out US 2002/0005772 A1 is a similar one Movement device for adjusting a mirror or a lens known in an optical scanner.

Gleichfalls sind hydraulische Dämpfungselemente mit elektromagnetischem Antrieb bekannt.Likewise are hydraulic damping elements known with electromagnetic drive.

Die DE 100 24 536 A1 beschreibt eine hydraulisch dämpfende Buchse bei der die Wirksamkeit der hydrodynamischen Dämpfung durch einen Überströmkanal verbessert wird.The DE 100 24 536 A1 describes a hydraulic damping bush in which the effectiveness of the hydrodynamic damping is improved by an overflow.

In der DE 197 53 515 C1 wird ein regelbarer Stoßdämpfer beschrieben, bei dem ein an einem Dämpfungskolben angeordneter elektromagnetischer Antrieb mit Spulenwicklung einen Steuerkörper bewegt, so dass ein Bypass zwischen den Arbeitskammern geschaltet wird. Der Steuerkolben wird dabei bei Bestromung des Elektromagneten gegen die Kraft einer Feder in den Spulenkörper, in dem er auch geführt ist, hineingezogen. So kann durch unterschiedliche Bestromung ein günstiger Kennlinienverlauf für die Dämpfungswirkung des Stoßdämpfers erzielt werden.In the DE 197 53 515 C1 For example, an adjustable shock absorber is described in which an electromagnetic drive with a coil winding arranged on a damping piston moves a control body, so that a bypass is connected between the working chambers. The control piston is thereby drawn in current supply of the electromagnet against the force of a spring in the bobbin, in which he is also guided. Thus, a favorable characteristic curve for the damping effect of the shock absorber can be achieved by different energization.

Eine derartige elektromagnetische Ansteuerung von Ventilen wird in der Elektrohydraulik vielfältig verwendet. In die Spulenwicklung des Elektromagneten wird ein Eisenkern, der Anker, eingebracht. Eingebettet in diesen Anker ist ein nichtmagnetischer Stößel. Wird nun die Spule mit Strom versorgt, bildet sich ein Magnetfeld aus, das den Anker anzieht. Der mit dem Anker verbundene Stößel schaltet dann einen Ventilschieber.A Such electromagnetic control of valves is in the Electrohydraulics diverse uses. In the coil winding of the electromagnet is an iron core, the anchor, introduced. Embedded in this anchor is a non-magnetic plunger. Becomes Now that the coil is supplied with electricity, a magnetic field is formed, that attracts the anchor. The plunger connected to the armature switches then a valve spool.

Hubmagnete besitzen dabei zwei Endstellungen:

  • – die erste Endstellung wird beim Stromdurchgang erzielt (Magnet zieht an),
  • – die zweite Endstellung wird im stromlosen Zustand über eine Rückstellfeder erreicht (Magnet fällt ab).
Solenoids have two end positions:
  • - the first end position is achieved when the current passes (magnet attracts),
  • - The second end position is achieved in the de-energized state via a return spring (magnet falls off).

Der Stößel drückt bei jedem Schaltvorgang zusätzlich gegen die Rückstellfeder des Ventils, was seine Kraft in Anzugsrichtung verringert.Of the Plunger pushes every switching operation additionally against the return spring of the valve, which reduces its force in the tightening direction.

Zu Beginn der Hubbewegung ist die Magnetkraft klein. Mit kleiner werdendem Luftspalt s zwischen Anker und Gehäuse erhöht sich der magnetische Fluss und damit die Magnetkraft F.To Beginning of the lifting movement, the magnetic force is small. With diminishing Air gap s between armature and housing increases the magnetic flux and thus the magnetic force F.

Der Verlauf der Magnetkraft als Funktion des Hubes hängt vom Zuwachs der magnetischen Feldenergie beim Schließen des Ankerluftspaltes ab. Wenn der Gesamtfluss nicht durch die magnetische Sättigung der beteiligten Bauteile begrenzt wird, verringert sich also mit schließendem Anker der Übergangswiderstand zwischen Anker und Joch, damit der Fluss und somit ergibt sich eine anziehende Kraft.Of the Course of the magnetic force as a function of the stroke depends on the increase of the magnetic Field energy when closing of the armature air gap. If the total flow is not due to the magnetic saturation is limited to the components involved, so decreases with closing Anchor the contact resistance between anchor and yoke, hence the flow and thus results in a attractive force.

In ELEKTROHYDRAULIK/Dr. Merkle, K. Rupp, D. Scholz Springerverlag 1997, S. 140 wird deshalb vorgeschlagen, die Bewegung des Ankers mit einem kleinen Leerhub zu beginnen und erst bei Erreichen einer höheren Magnetkraft den Steuerschieber des Wegeventils zu schalten. Der grundsätzliche Verlauf der Kraft-Weg-Kurve (1) wird dadurch jedoch nicht verändert.In ELECTROHYDRAULICS / Dr. Merkle, K. Rupp, D. Scholz Springer Verlag 1997, p 140 is therefore proposed to start the movement of the armature with a small idle stroke and to switch only when a higher magnetic force reaches the spool of the directional control valve. The basic course of the force-displacement curve ( 1 ) is not changed by this.

Alternativ ist es auch möglich, mit höheren AW-Zahlen (Ampere × Windungen) zu arbeiten. Eine solche Anordnung erfordert typischerweise aus thermischen Gründen eine Umschaltung vom Dauerbetrieb mit kleiner Erregung bei geschlossenem Anker zum Fangbetrieb mit hoher Erregung zum Schließen des Ankers. Auch das ist von Nachteil.alternative it is also possible with higher AW numbers (Ampere × turns) to work. Such an arrangement typically requires thermal reasons a switchover from continuous operation with small excitation when closed Anchor to catch with high excitation to close the Anchor. That too is a disadvantage.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Kraft-Weg-Verlauf so anzupassen, dass eine möglichst hohe Anfangskraft erreicht wird, die sich über den Hub des Ankers nicht nennenswert verändert. Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1, vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Anspruch 14 beschreibt eine vorteilhafte Verwendung.The object of the invention is to adjust the force-displacement curve so that the highest possible initial force is achieved, which does not change significantly over the stroke of the armature. This object is achieved with the features of claim 1, advantageous embodiments are the subject of the dependent claims. Claim 14 describes an advantageous use.

Beim erfindungsgemäßen elektromagnetischen Antrieb bestehend aus einer Spule in einem magnetflussführendem Joch und einem gegenüber der Spule und dem Joch beweglich angeordneten Anker, der durch das Joch geführt ist, ist vorgesehen, dass die wirksame Polfläche gebildet aus der Jochpolfläche und der parallel dazu verlaufenden Ankerpolfläche wäh rend der Bewegung des Ankers unter Wirkung der Magnetkraft F in Richtung Joch nichtlinear veränderbar ist, indem der Anker topfförmig ausgebildet ist und der Mantel, dessen Innenfläche mit der Jochpolfläche eine wirksame Polfläche bildet, unter Wirkung einer Magnetkraft F das Joch außen umfasst, in der Höhe bezogen auf den Umfang unterschiedliche Abmaße aufweist, und/oder der Anker topfförmig ausgebildet ist, so dass der Mantel, dessen Innenfläche mit der Jochpolfläche eine wirksame Polfläche bildet, unter Wirkung einer Magnetkraft F das Joch außen umfaßt, wobei die Jochpolfläche in diesem Bereich in der Höhe bezogen auf den Umfang unterschiedliche Abmaße aufweist.At the Electromagnetic according to the invention Drive consisting of a coil in a magnetic flux leading Yoke and one opposite the Coil and the yoke movably arranged anchor, passing through the yoke guided is, it is provided that the effective pole face formed from the Jochpolfläche and the parallel armature pole surface during the movement of the armature under the action of the magnetic force F in the direction yoke nonlinearly changeable is formed by the anchor pot-shaped is and the jacket whose inner surface with the Jochpolfläche a effective pole surface forms, under the effect of a magnetic force F includes the yoke outside, in height has different dimensions relative to the circumference, and / or the anchor cup-shaped is, so that the mantle, whose inner surface with the Jochpolfläche a effective pole surface forms, under the action of a magnetic force F, the yoke on the outside, wherein the yoke pole surface in this area in height has different dimensions relative to the circumference.

Jochpolfläche und Ankerpolfläche sind dabei jeweils die Bereiche von Joch und Anker, die die wirksame Polfläche bilden und die sich verändert bei der Bewegung von Joch und Anker.Yoke pole surface and armature pole are respectively the areas of yoke and anchor, which are the effective pole form and that changes in the movement of yoke and anchor.

Mit einer derartigen Ausbildung läßt sich erreichen, dass bereits bei Hubbeginn eine vergleichsweise hohe Magnetkraft wirkt und diese über die Hubbewegung auch nahezu konstant gehalten werden kann.With Such a training can be achieve that already at start of stroke a comparatively high Magnetic force acts and this over the stroke can also be kept almost constant.

Weitere Ausgestaltungen sehen vor, dass der topfförmige Anker im Querschnitt bezogen auf die Höhe Abweichungen von einer Rechteckform besitzt und/oder im Joch Aussparungen angeordnet sind und/oder ein Schaft, mit dem der Anker im Joch geführt ist, am Umfang Aussparungen aufweist und/oder die obere sich im Joch befindliche Querschnittsfläche eines Schaftes, mit dem der Anker im Joch geführt ist, uneben oder deren Randbereich kurvernförmig ausgebildet sind.Further Embodiments provide that the cup-shaped anchor in cross section based on the height Deviations from a rectangular shape has and / or in the yoke recesses are arranged and / or a shank with which the armature is guided in the yoke, Has recesses on the circumference and / or the upper in the yoke located cross-sectional area a shaft with which the anchor is guided in the yoke, uneven or the like Border area kurvernförmig are formed.

In einer vorteilhaften weiteren Ausführung ist vorgesehen, dass bei einem topfförmigen Anker im Mantel Aussparungen vorhanden sind und/oder der obere Rand des Mantels bezogen auf den Umfang ist kurvenförmig ausgebildet, oder der obere Rand des Mantels weist bezogen auf den Umfang nichtperiodisch über den Umfang verteilt sägezahnförmige Ausschnitte auf oder der obere Rand des Mantels ist bezogen auf den Umfang nichtperiodisch über den Umfang verteilt dreiecksförmig gezackt. Derartige Anpassungen können gleichzeitig oder alternativ auch auf der Jochpolfläche plaziert sein.In an advantageous further embodiment is provided that in a cup-shaped Anchors in the mantle recesses are present and / or the top edge of the shell based on the circumference is curved, or the upper edge of the shell is circumferentially non-periodically over the Circumference distributes sawtooth cutouts or the top of the shell is nonperiodic in circumference over the circumference distributed triangular jagged. Such adjustments can placed simultaneously or alternatively on the Jochpolfläche be.

Zusätzlich oder alternativ kann sich der Querschnitt des Mantels des topfförmigen Ankers nach oben hin auf der dem Joch abgewandten Seite verringern oder vergrößern, vorzugsweise linear.Additionally or Alternatively, the cross-section of the shell of the cup-shaped anchor after reduce or increase at the top on the side facing away from the yoke, preferably linear.

Eine weitere Möglichkeit der Einflussnahme besteht darin, dass der kurvenförmige oder sägezahnförmige oder dreiecksförmig gezackte obere Rand des topfförmigen Ankers außen angefast wird.A another possibility the influence is that the curved or sawtooth or triangular Jagged upper edge of the cup-shaped Anchor outside is chastised.

Auch eine Abschrägung des Joches auf der dem topfförmigen Anker zugewandten Ende außen, stellt eine Möglichkeit der Optimierung des Kraft-Weg-Verlaufes dar.Also a bevel of the yoke on the cup-shaped Anchor facing end outside, poses a possibility the optimization of the force-displacement curve.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Joch zylinderförmig ausgebildet ist und der Anker im Joch mit einem zylindrischen Schaft geführt ist oder die Paarung Joch und Schaft des Ankers einen quadratischen oder sechseckigen oder achteckigen Querschnitt aufweist.at A further advantageous embodiment provides that the yoke is cylindrical is and the anchor is guided in the yoke with a cylindrical shaft or the mating yoke and shaft of the anchor a square or hexagonal or octagonal cross-section.

Der Schaft, mit dem der Anker im Joch geführt ist, weist bei einer Ausführung , bei der der elektromagnetische Antrieb gleichzeitig als Ventil insbesondere zur Steuerung eines Hydrolagers verwendet werden soll, mindestens einen ihn in Schaftlängsrichtung vollständig durchdringenden verschließbaren Kanal, vorzugsweise eine durchgehende zentrische Bohrung auf.Of the Shaft with which the armature is guided in the yoke, in one embodiment, in which the electromagnetic drive at the same time as a valve in particular to control a hydraulic bearing to be used, at least a him in the shaft longitudinal direction Completely penetrating lockable channel, preferably a continuous central bore.

Dabei bietet auch der Schaft Möglichkeiten der Einflussnahme auf die Gestaltung der Magnetkraft-Weg-Kennlinie, indem am Umfang Aussparungen vorhanden sind und/oder die obere, sich im Joch befindliche Querschnittsfläche des Schaftes uneben oder deren Randbereich kurvenförmig ausgebildet sind.there also offers the shank possibilities of Influencing the design of the magnetic force-displacement characteristic, by recesses are present on the circumference and / or the upper, in the yoke located cross-sectional area of the shaft uneven or the edge area curved are formed.

Bei einem Schaft mit durchgehendem Kanal kann der obere, sich im Joch befindliche Rand des Schaftes bezogen auf den Umfang nichtperiodiisch über den Umfang verteilt sägezahnförmig ausgebildet oder dreiecksförmig gezackt sein.at a shaft with a continuous channel, the upper, in the yoke the edge of the stem is non-periodically in relation to the circumference Circumference distributed sawtooth formed or triangular be jagged.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll anhand der Zeichnung erläutert werden. Es zeigen:One embodiment The invention will be explained with reference to the drawing. Show it:

1: Kraft-Weg-Kennlinie des Standes der Technik 1 : Force-displacement characteristic of the prior art

2: Elektromagnetischer Antrieb 2 : Electromagnetic drive

3: Antrieb in perspektivischer Sicht 3 : Drive in perspective view

4: Kraft-Weg-Kennlinie eines erfindungsgemäßen Antriebes 4 : Force-displacement characteristic of a drive according to the invention

In 1 ist die Kraft-Weg-Kennlinie eines herkömmlichen elektromagnetischen Antriebes für ein hydraulisches betätigtes Dämpfungselement gezeigt. Dabei wird ein Anker 3 in einem zylindrischen Joch 1 mit U-förmigen Mantelquerschnitt und darin angeordneten Wicklungen 4 einer Spule 2 geführt.In 1 the force-displacement characteristic of a conventional electromagnetic drive for a hydraulic actuated damping element is shown. This becomes an anchor 3 in a cylindrical yoke 1 with U-shaped shell cross-section and arranged therein windings 4 a coil 2 guided.

Die dabei wirksame Magnetkraft zwischen Anker 3 und Joch 1 hängt neben der Erregung der Spule 2 von der Größe des Arbeitsluftspaltes ab.The effective magnetic force between armature 3 and yoke 1 hangs next to the excitement of the coil 2 on the size of the working air gap.

Die Kennlinie lässt erkennen, dass bei größerem Luftspalt nur eine geringe magnetische Kraft wirkt und sich diese mit Verringerung des Luftspaltes deutlich erhöht. Beim Einsatz eines derartigen Antriebs zur Betätigung eines hydraulischen Dämpfungselementes wird, um eine ausreichende Anfangsmagnetkraft F zur Verfügung zu haben, mit großen AW-Zahlen gearbeitet, was einen starken Wärmeausstieg nach sich zieht und damit die Gefahr der Überlastung des Systems in sich birgt.The Characteristic curve leaves realize that with larger air gap Only a small magnetic force acts and this with reduction of the air gap significantly increased. When using such a drive for actuating a hydraulic damping element is to provide a sufficient initial magnetic force F available have, with big ones AW numbers worked, what a strong heat exit entails and thus the risk of overloading the system in itself harbors.

2 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen elektromagnetischen Antriebs. Der elektromagnetische Antrieb besteht aus einem magnetflussführenden Joch 1, einer darin angeordneten Spule 2 und einem gegenüber der Spule 2 und dem Joch 1 beweglich angeordneten Anker 3, der durch das Joch 1 geführt ist. Die wirksame Polfläche, gebildet aus der Jochpolfläche und der parallel dazu verlaufenden Ankerpolfläche ist während der Bewegung des Ankers 3 unter Wirkung der Magnetkraft F in Richtung Joch 1 nichtlinear veränderbar. 2 shows an embodiment of the electromagnetic drive according to the invention. The electromagnetic drive consists of a magnetic flux carrying yoke 1 , a coil disposed therein 2 and one opposite the coil 2 and the yoke 1 movably arranged anchor 3 that by the yoke 1 is guided. The effective pole face formed by the yoke pole face and the armature pole face extending parallel thereto is during the movement of the anchor 3 under the effect of the magnetic force F in the yoke direction 1 nonlinearly changeable.

Dazu ist der Anker 3 bei dieser Ausführung topfförmig ausgebildet, und der Mantel, dessen Innenfläche mit der Jochpolfläche eine wirksame Polfläche bildet, umfasst unter Wirkung einer Magnetkraft F das Joch 1 außen.This is the anchor 3 formed cup-shaped in this embodiment, and the jacket whose inner surface forms an effective pole face with the Jochpolfläche comprises under the action of a magnetic force F, the yoke 1 Outside.

Der obere Rand des Mantels des Ankers 3 ist bezogen auf den Umfang nichtperiodisch über den Umfang verteilt dreiecksförmig gezackt.The upper edge of the mantle of the anchor 3 is circumferentially distributed non-periodically distributed over the circumference triangular serrated.

Zusätzlich oder alternativ können im Mantel Aussparungen vorhanden sein. Auch kann der obere Rand des Mantels bezogen auf den Umfang kurvenförmig oder sägezahnförmig ausgebildet sein.Additionally or alternatively you can be present in the mantle recesses. Also, the top edge the shell relative to the circumference be formed curved or sawtooth.

Das Joch 1 ist zylinderförmig mit einem U-Profil als Mantelquerschnitt ausgebildet und der Anker 3 ist im Joch 1 mit einem zylindrischen Schaft 6 geführt. Der Schaft 6 weist einen ihn in Schaftlängsrichtung vollständig durchdringenden Kanal 7 hier als eine durchgehende zentrische Bohrung ausgeführt auf. Wenn keine Magnetkraft F vorhanden ist, ist die Bohrung verschlossen. Dies wird erreicht, indem die dem Joch 1 abgewandte untere Ankerfläche auf einer nicht dargestellten Platte aufliegt. Wird eine Magnetkraft F erzeugt, hebt sich der Anker 3 von dieser Platte ab und gibt eine Durchströmmöglichkeit durch den Kanal 7 frei. Der elektromagnetische Antrieb kann so gleichzeitig als Ventil insbesondere zur Steuerung eines Hydrolagers verwendet werden.The yoke 1 is cylindrical with a U-shaped profile as a shell cross-section and the anchor 3 is in the yoke 1 with a cylindrical shaft 6 guided. The shaft 6 has a completely penetrating him in the shaft longitudinal direction channel 7 executed here as a continuous centric bore on. If no magnetic force F is present, the hole is closed. This is achieved by the yoke 1 remote lower anchor surface rests on a plate, not shown. When a magnetic force F is generated, the armature rises 3 from this plate and gives a Durchströmmöglichkeit through the channel 7 free. The electromagnetic drive can be used at the same time as a valve, in particular for controlling a hydraulic bearing.

3 zeigt eine perspektivische Ansicht des elektromagnetischen Antriebs. 3 shows a perspective view of the electromagnetic drive.

Deutlich erkennbar ist der topfförmig ausgebildet Anker 3, dessen Mantel am oberen Rand bezogen auf den Umfang nichtperiodiisch über den Umfang verteilt dreiecksförmig gezackt ist. Die Innenfläche des Mantels bildet mit der Jochpolfläche eine wirksame sich nichtlinear verändernde Polfläche, wenn der Anker 3 unter Wirkung einer Magnetkraft F in Richtung Joch 1 bewegt wird und das Joch 1 aussen umfasst.Clearly recognizable is the cup-shaped anchor 3 , whose shell at the upper edge is non-periodically circumferentially distributed serrated over the circumference. The inner surface of the shell forms an effective non-linearly changing pole surface with the yoke pole surface when the armature 3 under the action of a magnetic force F in the yoke direction 1 is moved and the yoke 1 outside includes.

Das Joch 1 ist zylinderförmig mit einem U-förmigen Mantelquerschnitt zur Aufnahme der Wicklungen 4 der Spule 2 ausgebildet und der Anker 3 wird im Joch 1 mit einem zylindrischen Schaft 6 geführt.The yoke 1 is cylindrical with a U-shaped shell cross-section for receiving the windings 4 the coil 2 trained and the anchor 3 will be in the yoke 1 with a cylindrical shaft 6 guided.

Der Schaft 6 weist einen ihn in Schaftlängsrichtung vollständig durchdringenden Kanal 7 auf. Der Kanal 7 ist verschlossen, wenn keine Magnetkraft F vorhanden ist. Dies kann durch eine Platte erfolgen, auf der der Anker 3 dann aufliegt.The shaft 6 has a completely penetrating him in the shaft longitudinal direction channel 7 on. The channel 7 is closed when no magnetic force F is present. This can be done by a plate on which the anchor 3 then rests.

4 zeigt eine Kraft-Weg-Kennlinie eines erfindungsgemäßen Antriebes. Diese zeichnet sich durch zwei besonders vorteilhafte Merkmale aus, nämlich einer bereits hohen Anfangsmagnetkraft F und deren nahezu konstanten Verlauf über den Betätigungshub, der hier 6 bis 7 mm beträgt. 4 shows a force-displacement characteristic of a drive according to the invention. This is characterized by two particularly advantageous features, namely an already high initial magnetic force F and their almost constant course over the actuating stroke, which is here 6 to 7 mm.

11
Jochyoke
22
SpuleKitchen sink
33
Ankeranchor
44
Wicklungwinding
55
Abschrägung des JochesBevel of the yoke
66
Schaft des Ankersshaft of the anchor
77
Kanal im Ankerchannel in the anchor

Claims (14)

Elektromagnetischer Antrieb, vorzugsweise für hydraulisch betätigte Dämpfungselemente, bestehend aus einer Spule (2) in einem magnetflussführendem Joch (1) und einem gegenüber der Spule (2) und dem Joch (1) beweglich angeordneten Anker (3), der durch das Joch (1) geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die wirksame Polfläche gebildet aus der Jochpolfläche und der parallel dazu verlaufenden Ankerpolfläche während der Bewegung des Ankers (3) unter Wirkung der Magnetkraft F in Richtung Joch (1) nichtlinear veränderbar ist, indem der Anker (3) topfförmig ausgebildet ist und der Mantel, dessen Innenfläche mit der Jochpolfläche eine wirksame Polfläche bildet und unter Wirkung einer Magnetkraft F das Joch (1) aussen umfasst, in der Höhe bezogen auf den Umfang unterschiedliche Abmaße aufweist, und/oder der Anker (3) topfförmig ausgebildet ist, so dass der Mantel, dessen Innenfläche mit der Jochpolfläche eine wirksame Polfläche bildet, unter Wirkung einer Magnetkraft F das Joch (1) aussen umfasst, wobei die Jochpolfläche in diesem Bereich in der Höhe bezogen auf den Umfang unterschiedliche Abmaße aufweist.Electromagnetic drive, preferably for hydraulically actuated damping elements, consisting of a coil ( 2 ) in a magnetic flux carrying yoke ( 1 ) and one opposite the coil ( 2 ) and the yoke ( 1 ) movably arranged anchors ( 3 ), which through the yoke ( 1 ) is guided, characterized in that the effective pole face formed from the Jochpolflä che and the parallel armature pole surface during the movement of the armature ( 3 ) under the action of the magnetic force F in the yoke direction ( 1 ) is nonlinearly changeable by the anchor ( 3 ) cup-shaped and the jacket whose inner surface forms an effective pole face with the Jochpolfläche and under the action of a magnetic force F the yoke ( 1 ) outside, has in height with respect to the circumference different dimensions, and / or the anchor ( 3 ) cup-shaped, so that the jacket whose inner surface forms an effective pole face with the Jochpolfläche, under the action of a magnetic force F, the yoke ( 1 ) outside, wherein the Jochpolfläche in this area in height relative to the circumference has different dimensions. Elektromagnetischer Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der topfförmige Anker (3) im Querschnitt bezogen auf die Höhe Abweichungen von einer Rechteckform besitzt.Electromagnetic drive according to claim 1, characterized in that the cup-shaped armature ( 3 ) in cross-section with respect to the height has deviations from a rectangular shape. Elektromagnetischer Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (3) im Joch (1) mittels eines Schaftes (6) geführt ist.Electromagnetic drive according to claim 1 or 2, characterized in that the armature ( 3 ) in the yoke ( 1 ) by means of a shank ( 6 ) is guided. Elektromagnetischer Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass – im Mantel des topförmigen Ankers (3) Aussparungen vorhanden sind und/oder – im Joch (1) Aussparungen angeordnet sind und/oder – der Schaft (6), mit dem der Anker (3) im Joch (1) geführt ist, am Umfang Aussparungen aufweist.Electromagnetic drive according to one of claims 1 to 3, characterized in that - in the shell of the cup-shaped anchor ( 3 ) Recesses are present and / or - in the yoke ( 1 ) Recesses are arranged and / or - the shaft ( 6 ), with which the anchor ( 3 ) in the yoke ( 1 ), has recesses on the circumference. Elektromagnetischer Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – der obere Rand des Mantels des topförmigen Ankers (3) bezogen auf den Umfang kurvenförmig ausgebildet ist oder – der obere Rand des Mantels bezogen auf den Umfang periodisch oder nichtperiodisch über den Umfang verteilt sägezahnförmig ausgebildet ist oder – der obere Rand des Mantels bezogen auf den Umfang periodisch oder nichtperiodisch über den Umfang verteilt dreiecksförmig gezackt ist.Electromagnetic actuator according to claim 1, characterized in that - the upper edge of the shell of the cup-shaped anchor ( 3 ) is curved on the circumference or - the upper edge of the shell relative to the circumference periodically or non-periodically distributed over the circumference sawtooth is formed or - the upper edge of the shell relative to the circumference periodically or non-periodically distributed over the circumference is triangular serrated , Elektromagnetischer Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – der Rand der Jochpolfläche bezogen auf den Umfang kurvenförmig ausgebildet ist oder – der Rand der Jochpolfläche bezogen auf den Umfang periodisch oder nichtperiodisch über den Umfang verteilt sägezahnförmig ausgebildet ist oder – der Rand der Jochpolfläche bezogen auf den Umfang periodisch oder nichtperiodisch über den Umfang verteilt dreiecksförmig gezackt ist.Electromagnetic actuator according to claim 1, characterized marked that - of the Edge of Jochpolfläche Curved around the circumference is trained or - of the Edge of Jochpolfläche periodically or nonperiodically over the Circumference distributed sawtooth formed is or - of the Edge of Jochpolfläche periodically or nonperiodically over the Circumference distributed triangular is jagged. Elektromagnetischer Antrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Querschnitt des Mantels des topfförmigen Ankers (3) nach oben hin auf der dem Joch (1) abgewandten Seite verringert oder vergrößert.Electromagnetic drive according to claim 2, characterized in that the cross section of the shell of the cup-shaped armature ( 3 ) upwards on the yoke ( 1 ) side away reduced or enlarged. Elektromagnetischer Antrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der kurvenförmige oder sägezahnförmige oder dreiecksförmig gezackte obere Rand des topfförmigen Ankers (3) außen angefast ist.Electromagnetic drive according to claim 5, characterized in that the curved or sawtooth or triangular serrated upper edge of the cup-shaped anchor ( 3 ) is chamfered on the outside. Elektromagnetischer Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Joch (1) auf der dem topfförmigen Anker (3) zugewandten Ende außen eine Abschrägung (5) aufweist.Electromagnetic drive according to one of claims 1 to 8, characterized in that the yoke ( 1 ) on the cup-shaped anchor ( 3 ) facing the outside a bevel ( 5 ) having. Elektromagnetischer Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dadurch gekennzeichnet, dass das Joch (1) zylinderförmig ausgebildet ist, und der Anker (3) im Joch (1) mit einem zylindrischen Schaft (6) geführt ist oder die Paarung Joch (1) und Anker (3) einen quadratischen oder sechseckigen oder achteckigen Querschnitt aufweist.Electromagnetic drive according to one of claims 1 to 9, characterized in that the yoke ( 1 ) is cylindrical, and the armature ( 3 ) in the yoke ( 1 ) with a cylindrical shaft ( 6 ) or the mating yoke ( 1 ) and anchors ( 3 ) has a square or hexagonal or octagonal cross-section. Elektromagnetischer Antrieb nach Anspruch 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (6), mit dem der Anker (3) im Joch (1) geführt ist, mindestens einen ihn in Schaftlängsrichtung vollständig durchdringenden Kanal (7), vorzugsweise eine durchgehende zentrische Bohrung aufweist.Electromagnetic drive according to claim 3 or 6, characterized in that the shaft ( 6 ), with which the anchor ( 3 ) in the yoke ( 1 ) is guided, at least one in the shaft longitudinal direction completely penetrating channel ( 7 ), preferably has a continuous central bore. Elektromagnetischer Antrieb nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (7) verschlossen ist, wenn keine Magnetkraft F vorhanden ist.Electromagnetic actuator according to claim 11, characterized in that the channel ( 7 ) is closed when no magnetic force F is present. Elektromagnetischer Antrieb nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Schaft (6) mit durchgehendem Kanal (7) der obere, sich im Joch (1) befindliche Rand des Schaftes (6) bezogen auf den Umfang nichtperiodiisch über den Umfang verteilt sägezahnförmig ausgebildet ist oder dreiecksförmig gezackt ist.Electromagnetic drive according to claim 11 or 12, characterized in that in a shaft ( 6 ) with continuous channel ( 7 ) the upper, in the yoke ( 1 ) located edge of the shaft ( 6 ) is sawtooth-shaped or triangular-shaped jagged non-periodically distributed over the circumference. Elektromagnetischer Antrieb nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass er als Ventil insbesondere zur Steuerung eines Hydrolagers verwendet wird.Electromagnetic drive according to claim 11, characterized characterized in that it serves as a valve in particular for controlling a Hydraulic bearing is used.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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DE102019109570A1 (en) * 2019-04-11 2020-10-15 Rapa Automotive Gmbh & Co. Kg Crown pole step tube for linear actuators and process for their production

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4214710C2 (en) * 1992-05-02 1997-08-14 Binder Magnete Electromagnetic actuator
DE19738633A1 (en) * 1996-09-05 1998-03-12 Bosch Gmbh Robert Electromagnetic switching valve
DE19753515C1 (en) * 1997-12-03 1999-02-04 Krupp Bilstein Gmbh Adjustable shock absorber for motor vehicle
DE10024536A1 (en) * 2000-05-18 2001-11-29 Trelleborg Automotive Tech Ct Hydraulically damping bush
US20020005772A1 (en) * 2000-06-16 2002-01-17 Futoshi Hirose Electromagnetic actuator, optical scanner and method of preparing electromagnetic actuator

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4214710C2 (en) * 1992-05-02 1997-08-14 Binder Magnete Electromagnetic actuator
DE19738633A1 (en) * 1996-09-05 1998-03-12 Bosch Gmbh Robert Electromagnetic switching valve
DE19753515C1 (en) * 1997-12-03 1999-02-04 Krupp Bilstein Gmbh Adjustable shock absorber for motor vehicle
DE10024536A1 (en) * 2000-05-18 2001-11-29 Trelleborg Automotive Tech Ct Hydraulically damping bush
US20020005772A1 (en) * 2000-06-16 2002-01-17 Futoshi Hirose Electromagnetic actuator, optical scanner and method of preparing electromagnetic actuator

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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MERKLE, D. et al. in: "Elektrohydraulik", Springerverlag 1997, S. 140 *

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