DE202009001187U1

DE202009001187U1 - Electromagnetic actuator

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Publication number: DE202009001187U1
Application number: DE202009001187U
Authority: DE
Original assignee: ETO Magnetic GmbH
Current assignee: ETO Magnetic GmbH
Priority date: 2009-01-30
Filing date: 2009-01-30
Publication date: 2010-06-24
Anticipated expiration: 2019-01-31

Abstract

Elektromagnetische Stellvorrichtung mit einer relativ zu einem stationären Kernbereich (44) axial bewegbar vorgesehenen Ankereinheit (30, die endseitig in Richtung auf eine zumindest abschnittsweise plane Endfläche des Kernbereichs eine zumindest abschnittsweise plane Stirnfläche ausbildet, wobei die Endfläche und die Stirnfläche einander parallel gegenüberstehen und ein Abstand zwischen diesen durch die axiale Bewegung der Ankereinheit verändert wird, dadurch gekennzeichnet, dass in der Endfläche des Kernbereichs und/oder der Stirnfläche der Ankereinheit ein axial einen Mindestabstand zwischen der Stirnfläche und der Endfläche bestimmender Vorsprung (40; 50; 52; 54) einstückig ein- oder angeformt ist, der endseitig eine zur Stirnfläche bzw. Endfläche parallele Anschlagfläche ausbildet.Electromagnetic actuator having a relative to a stationary core region (44) axially movable provided anchor unit (30, the end faces toward an at least partially planar end surface of the core region forms an at least partially planar end face, the end face and the end face parallel to each other and a distance between them by the axial movement of the armature unit is changed, characterized in that in the end face of the core portion and / or the end face of the anchor unit integrally a axially a minimum distance between the end face and the end surface determining projection (40; 50; 52; 54) - Is formed or the one end forms a parallel to the end face or end surface abutment surface.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektromagnetische Stellvorrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.The The present invention relates to an electromagnetic actuator according to the preamble of the main claim.

Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE 102 40 774 A1 der Anmelderin bekannt und beschreibt eine Anordnung aus einer gegenüber einem stationären Kernbereich bewegbar geführten, einen Permanentmagneten aufweisenden Ankereinheit, welche als Reaktion auf eine Bestromung einer stationären, dem Kernbereich zugeordneten Spuleneinheit aus einer Ruheposition am Kernbereich (hier wird sie durch Wirkung der Permanentmagneteinheit haftend gehalten) in eine Arbeitsstellung verfährt.Such a device is for example from the DE 102 40 774 A1 the applicant and describes an arrangement of a relative to a stationary core region movably guided, having a permanent magnet armature unit which in response to energization of a stationary, the core region associated coil unit from a rest position at the core area (here it is held by the action of the permanent magnet unit adherent) into a working position.

Die 11 verdeutlicht diese Vorrichtung zum Stand der Technik, die gleichermaßen einen möglichen Anwendungs- und Einbaukontext der vorliegenden Erfindung beschreiben soll; insbesondere in der nachfolgenden Erfindungsdarstellung nicht im Detail dargestellten Peripherieelemente gemäß 11 gelten damit als zur Erfindung gehörig offenbart. So zeigt das in der 1 in der Schnittansicht dargestellte und im Detail in DE 102 40 774 offenbarte Stellelement aus dem Stand der Technik eine Ankereinheit 10 bestehend aus einem Ankerstößel 12 sowie einer von einem Ankermantel 14 umgebenen Scheibenanordnung bestehend aus einer mittleren permanentmagnetischen Scheibe 16, einer stirnseitigen Scheibe 18 aus einem magnetisch leitenden Material sowie einer rückseitigen Scheibe 20. Diese Anordnung wird durch die Haftkraft der Permanentmagnetscheibe 16 gehalten an einem stationären Kernbereich 22, welcher – zum Zusammenwirken mit einer freien Endfläche der stirnseitigen Scheibe 18 – eine plane Endfläche ausbildet. Der Kernbereich 22 ist zudem umgeben von einer auf einem Spulenträger 24 gehaltenen Spulenwicklung 26. Als Reaktion auf eine Bestromung dieser Spulenwicklung 26 wird dann in bekannter Weise ein magnetisches Feld erzeugt, welches gegenüber dem Permanentmagnetfeld der Permanentmagnetscheibe 16 abstoßend wirkt und auf diese Weise die Ankereinheit mit ihrem Ankerstößel 12 aus einem stirnseitigen Jochabschnitt 28 des Gehänges 29 in eine Arbeitsstellung treibt.The 11 illustrates this prior art device, which is likewise intended to describe one possible application and installation context of the present invention; in particular in the following description of the invention not shown in detail according to peripheral elements 11 apply as disclosed in the invention. So that shows in the 1 shown in the sectional view and in detail in DE 102 40 774 disclosed actuating element of the prior art, an anchor unit 10 consisting of an anchor tappet 12 as well as one of an anchor coat 14 surrounded disc assembly consisting of a middle permanent magnetic disc 16 , a frontal disc 18 made of a magnetically conductive material and a back pane 20 , This arrangement is determined by the adhesive force of the permanent magnet disc 16 held on a stationary core area 22 , which - for cooperation with a free end surface of the frontal disc 18 - Forms a flat end surface. The core area 22 is also surrounded by a on a coil carrier 24 held coil winding 26 , In response to energization of this coil winding 26 Then, in a known manner, a magnetic field is generated, which is opposite to the permanent magnetic field of the permanent magnet disc 16 repulsive acts and in this way the anchor unit with its anchor tappet 12 from a front yoke section 28 of the hanger 29 into a working position.

Aus dem Stand der Technik sind Varianten einer solchen Vorrichtung bekannt, so sieht eine alternative Realisierungsform einen Permanentmagnetanker aufweisenden Stellvorrichtung vor, dass der Ankerstößel durch eine zentrische Bohrung im Kernbereich reicht, entsprechende Geometrie der 11 also sich statt nach rechts aus dem Gehäuse, in linker Richtung aus dem Gehäuse erstreckt.Variants of such a device are known from the prior art, so provides an alternative realization form a permanent magnet armature having actuator that the armature tappet extends through a central bore in the core area, corresponding geometry of 11 So instead of extending to the right out of the case, in the left direction from the case.

Generell ist das Problem bei derartigen Vorrichtungen eine Optimierung der magnetischen Haltekraft relativ zur Feldentwicklung mittels der Spulenwicklung, wobei sich Optimierungsbedarf insbesondere zum Zeitpunkt unmittelbar nach dem Bestromen, d. h. bei Aktivierung des elektromagnetischen Feldes bietet: Die Haltekraft zwischen der Ankereinheit und dem Kernbereich hängt ab von einem Abstand zwischen dem Kernbereich und der Stirnseite der Ankereinheit. Ist dieser Abstand, wie in 11 gezeigt, sehr klein (bzw. annähernd null, da beide Flächen faktisch aufeinanderliegen), ergibt sich eine hohe Haltekraft, gleichzeitig ist jedoch auch eine sehr hohe magnetische Abstoßungskraft durch Bestromung der Spulenwicklung zu erzeugen, um die Ankereinheit vom Kernbereich zu lösen.In general, the problem with such devices is an optimization of the magnetic holding force relative to the field development by means of the coil winding, with optimization needs especially at the time immediately after the current, ie when activating the electromagnetic field offers: The holding force between the armature unit and the core area depends on a Distance between the core area and the front side of the anchor unit. Is this distance as in 11 shown, very small (or nearly zero, since both surfaces are actually superposed), results in a high holding force, but at the same time is also a very high magnetic repulsion force to generate by energizing the coil winding to release the anchor unit from the core area.

Zusätzlich dazu kommt der potentiell nachteilige Effekt, dass bei Schmiermitteleinfluss etwa der in 11 gezeigten Vorrichtung zwischen den Kontaktflächen am Kernbereich bzw. an der Ankereinheit die Gefahr fluidbedingter Adhäsion besteht, so dass sich die für das Ablösen erforderliche Elektromagnetkraft weiter erhöht bzw. das Zeit-(und damit auch das Schalt-)Verhalten der Vorrichtung weiter nachteilig beeinflusst.In addition to this, there is the potentially disadvantageous effect that, in the case of the influence of lubricant, approximately the in 11 between the contact surfaces on the core region or on the anchor unit, the risk of fluid-induced adhesion, so that further increases the required for the detachment of electromagnetic force or the time (and thus the switching) behavior of the device further adversely affected.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine elektromagnetische Stellvorrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs im Hinblick auf die Optimierung der Haltekraft, insbesondere bei einer Bestromung einer stationären Spulenwicklung und Bewegung aus einem Ruhe- bzw. Anschlagzustand der Ankereinheit relativ zum Kernbereich zu optimieren. Insbesondere soll, bei hoher Haltekraft der Ankereinheit im Kernbereich durch Wirkung eines ankerseitigen Permanentmagneten, die elektromagnetisch zu erzeugende Abstoßungskraft auf die Ankereinheit begrenzt sein, und es sollen potentiell nachteilige Adhäsions- od. dgl. Fluideffekte eines die Anordnung umgebenden Schmiermittels keinen störenden Einfluss auf die Kraftentwicklung entfalten.task The present invention is therefore an electromagnetic Adjusting device according to the preamble of the main claim in terms on the optimization of the holding force, especially when energized a stationary coil winding and movement of a Resting or stop state of the anchor unit relative to the core area to optimize. In particular, should, at high holding power of the anchor unit in the core area by the action of an armature-side permanent magnet, the electromagnetic repulsion force to be generated The anchor unit should be limited, and it should be potentially detrimental Adhesion od. Like. Fluid effects of the arrangement surrounding Lubricant no disturbing influence on the development of force unfold.

Die Aufgabe wird durch die elektromagnetische Stellvorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.The Task is by the electromagnetic actuator with the Features of the main claim solved; advantageous developments of Invention are described in the subclaims.

In erfindungsgemäß vorteilhafter Weise ist in der Endfläche des Kernbereichs (gerichtet auf die Ankereinheit) oder (bzw. alternativ und) der Stirnfläche der Ankereinheit ein Vorsprung aus dem betreffenden Material der jeweiligen Flächen herausgeformt, der in der Art eines Vorsprungs einen Mindestabstand zwischen den Flächen bestimmt. Dieser (typischerweise klein gegenüber etwa einem Durchmesser der jeweiligen Flächen) eingerichtete Mindestabstand, also die Höhe des Vorsprungs relativ zur End- bzw. Stirnfläche, ermöglicht damit in vorteilhafter Weise die Ausbildung eines einerseits die Haltekraft der Ankereinheit am Kernbereich optimierenden Abstands, andererseits wird in vorteilhafter Weise die elektromagnetisch durch Bestromen der Spulenwicklung zu erzeugende Abstoßungskraft begrenzt, wobei weiter vorteilhaft durch den mittels des Vorsprungs bestimmten Mindestabstand etwa Schmiermittel- od. dgl. Fluideinflüsse keine nachteiligen Adhäsionswirkungen mehr zwischen Ankereinheit und Kernbereich gestatten.In an advantageous manner according to the invention, in the end face of the core area (directed towards the anchor unit) or (or alternatively and) the end face of the anchor unit, a protrusion is formed out of the relevant material of the respective faces, which in the manner of a protrusion determines a minimum distance between the faces , This (typically small compared to about a diameter of the respective surfaces) set minimum distance, ie the height of the projection relative to the end or end face, thus advantageously allows the formation of a one hand, the holding force of the armature unit at the core area optimize the distance, on the other hand, the electromagnetically limited by energizing the coil winding to be generated repulsive force is limited, further advantageously by the projection determined by the minimum distance about lubricant od. Like. Fluid influences no adverse Adhäsionswirkungen allow more between anchor unit and core area.

Der Vorsprung sitzt dann im Anschlag- bzw. Ruhezustand der Ankereinheit relativ zum Kernbereich unmittelbar an bzw. auf einem jeweiligen der Partner auf und optimiert insoweit das magnetische Verhalten. Vorteilhaft ist zudem, dass durch die erfindungsgemäß geringe und nachfolgend anhand bevorzugter Weiterbildungen näher zu definierende Auflagefläche, neben geringer Adhäsion, sehr schnell magnetische Sättigung erfolgt, so dass auch dies keine nachteiligen Nachwirkungen auf den Wirkungsgrad bzw. die magnetische Abstoßungskraft besitzt.Of the The projection then sits in the stop or resting state of the anchor unit relative to the core area directly on or on a respective the partner and optimizes the magnetic behavior. It is also advantageous that by the present invention low and in the following with reference to preferred developments to be defined bearing surface, in addition to low adhesion, very fast magnetic saturation occurs, so that too no adverse effects on the efficiency or the magnetic Repulsive power possesses.

Während sich zudem diese Erfindung vorteilhaft für sogenannte AVS-Aktuatoren eignet, also elektromagnetische Stellvorrichtungen mit einem im Durchmesser verbreiterten, scheibenartigen Ankerabschnitt, von welchem sich ein langgestreckter Stößelabschnitt durch den Kernbereich erstreckt, ist die Erfindung prinzipiell hierauf nicht beschränkt und eignet sich auch für andere Konfigurationen einer elektromagnetischen Stellvorrichtung, insbesondere für Anordnungen mit einer Permanentmagneteinheit im Anker.While In addition, this invention advantageous for so-called AVS actuators is suitable, so electromagnetic adjusting devices with a diameter widened, disc-like anchor portion, of which an elongated ram portion through the Core area extends, the invention is not in principle on this limited and is also suitable for other configurations electromagnetic actuator, in particular for arrangements with a permanent magnet unit in the armature.

Gemäß bevorzugter Weiterbildungen sind verschiedene Varianten und Ausbildungen vorteilhaft, um den Grundgedanken der Erfindung gemäß Hauptanspruch praktisch zu realisieren: So ist es zunächst erfindungsgemäß vorteilhaft, den durch den Vorsprung bewirkten Abstand zwischen Stirnfläche der Ankereinheit bzw. Endfläche des Kernbereichs so einzustellen, dass dieser zunächst weniger als 10% eines maximalen Durchmessers einer jeweils betreffenden Stirn- bzw. Endfläche, vorteilhaft deutlich weniger als 10% weiterbildungsgemäß sogar weniger als 5% des maximalen Durchmessers betrifft. Auch ist es im Rahmen bevorzugter Geometrien vorteilhaft, die Anschlagfläche (d. h. die parallel zur Stirn- bzw. Endfläche verlaufende stirnseitige Fläche des Vorsprungs) so auszugestalten, dass diese Fläche weniger als 50%, bevorzugt weniger als 30% und weiter bevorzugt weniger als 10% der jeweils betreffenden Stirn- bzw. Endfläche beträgt (wobei, zur Vereinfachung der Dimensionierung und Auslegung des Erfindungsmerkmals, das Verhältnismaß bezogen auf die Gesamtfläche in der Projektion gelten soll).According to preferred Further developments are advantageous variants and configurations, to the basic idea of the invention according to the main claim practical to realize: So it is first advantageous according to the invention, caused by the projection distance between the end face of Set anchor unit or end face of the core area so that this initially less than 10% of a maximum diameter a respectively relevant end face or end surface, advantageous significantly less than 10% according to continuing education less than 5% of the maximum diameter. It is too in the context of preferred geometries advantageous, the stop surface (i.e., running parallel to the face or end face front surface of the projection) in such a way, this area is less than 50%, preferably less than 30% and more preferably less than 10% of the respective ones End or end face is (where, for simplicity the dimensioning and interpretation of the inventive feature, the ratio based on the total area in the projection should apply).

Auch kann im Rahmen bevorzugter Weiterbildungen der Erfindung der Vorsprung auf verschiedene Weisen ausgebildet sein, wobei sich gerade für scheiben- bzw. ringförmig ausgebildete Stirnflächen (der Ankereinheit) bzw. Endflächen (des Kernbereichs) radialsymmetrische Ausbildungen des Vorsprungs, weiter bevorzugt in Form mehrerer segmentierter Vorsprungsabschnitte, anbieten: So kann etwa vorteilhaft der Vorsprungsabschnitt im Rahmen der Erfindung durchgehend oder unterbrochen ringförmig um eine (Bewegungs-)Längsachse der Anordnung verlaufen, ebenso wie es etwa bevorzugt ist, zur weiteren Minimierung einer effektiven Kontaktfläche des Vorsprungs die einzelnen Abschnitte (Segmente) punktförmig auszugestalten. Eine alternative Variante sieht eine Sternkonfiguration von etwa radial verlaufenden Vorsprungs-Längsabschnitten vor.Also can in the context of preferred developments of the invention, the projection be formed in various ways, with straightforward or ring-shaped end faces (the Anchor unit) or end surfaces (of the core area) radially symmetrical Formations of the projection, more preferably in the form of several segmented Projections sections, offer: Thus, about advantageously the projecting portion in the context of the invention continuously or discontinuously annular run around a (moving) longitudinal axis of the arrangement, as well as it is more preferable to further minimize one effective contact surface of the projection the individual sections (Segments) punctiform design. An alternative variant sees a star configuration of approximately radially extending projection longitudinal sections in front.

Fertigungstechnisch besonders bevorzugt ist es, den erfindungsgemäßen Vorsprung (bzw. die einzelnen weiterbildungsgemäß vorgesehenen Abschnitte des Vorsprungs) durch einen Formvorgang aus dem Material der jeweiligen Flächen (genauer: Der die Fläche realisierenden Scheiben bzw. Metallelemente) herauszuformen, etwa durch einen Prägevorgang. Damit eignet sich die vorliegende Erfindung insbesondere für eine kostengünstige Großserienfertigung.manufacturing technology it is particularly preferred to use the invention Advantage (or the individual further education provided Portions of the protrusion) by a molding operation of the material of the respective areas (more precisely, the area to form realizing disks or metal elements), such as by a stamping process. Thus, the present is suitable Invention in particular for a cost-effective Mass production.

Gemäß der Erfindung ist es zudem in Weiterbildung bevorzugt, eine weitere Optimierung der Kraftentwicklung bzw. des Haltekraftverlaufs mittels einer Federeinheit vorzunehmen, welche etwa weiterbildungsgemäß günstig die Ankereinheit gegen die Haltekraft der Permanentmagneten vorspannt, günstig ist es hier etwa, eine solche Federeinheit geeignet an einem Ankerstößelbereich angreifen zu lassen, welcher sich durch die Kerneinheit hindurch erstreckt. Eine weitere Optimierung der Vorrichtung im Hinblick auf dynamische Eigenschaften und Schmiermittelführung liegt darin, den Kernbereich mit Mitteln zur Schmiermittel-Fluidführung auszugestalten, etwa durch eine entsprechend endseitige Bohrung.According to the Invention, it is also preferred in a further development, another Optimization of the force development or the holding force course by means of a Make feather unit, which is about education favorable the armature unit biases against the holding force of the permanent magnets, low it is about here, such a spring unit suitable for a Ankerstößelbereich to attack, which extends through the core unit. Further optimization of the device in terms of dynamic Properties and lubricant management lies in the Core area with means for lubricant fluid guidance to design, such as through a corresponding end hole.

Im Ergebnis ermöglicht die vorliegende Erfindung in überraschend einfacher und eleganter Weise eine Optimierung der Haltekraftentwicklung beim Aktivieren einer elektromagnetischen Stellvorrichtung, bei welcher eine eine Permanentmagneteinheit aufweisende Ankereinheit durch Bestromung einer stationären Spuleneinheit eine permanentmagnetische Haltekraft der Ankereinheit an einem stationären Kernbereich überwindet.in the Result allows the present invention in a surprising simple and elegant way to optimize the holding force development when activating an electromagnetic actuator, in which is an armature unit having a permanent magnet unit by energizing a stationary coil unit a permanent magnetic holding force overcomes the anchor unit at a stationary core area.

Der Einsatzbereich ist prinzipiell unbegrenzt, wobei die Vorteile der vorliegenden Erfindung sich insbesondere im Zusammenhang mit Aktuatoren für Stellaufgaben eignen, lediglich beispielhaft sei eine Anwendung im Bereich der Kraftfahrzeug-, Verbrennungsmotor- und/oder Ventil-(Verstell-)Technik genannt.Of the Range of application is basically unlimited, with the benefits of present invention in particular in connection with actuators are suitable for actuating tasks, merely an example is an application in the field of motor vehicle, internal combustion engine and / or valve (adjustment) technology called.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:Further Advantages, features and details of the invention will become apparent the following description of preferred embodiments as well as from the drawings; these show in:

1: eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit dem an einer Stirnfläche einer Ankereinheit vorgesehenen Vorsprung; 1 a schematic representation of a first embodiment of the present invention with the projection provided on an end face of an anchor unit;

2: eine alternative Realisierungsform der Erfindung (zweite Ausführungsform) mit einem an einer planen Endfläche eines Kernbereichs ausgebildeten Ring als Vorsprung; 2 an alternative embodiment of the invention (second embodiment) with a formed on a flat end surface of a core portion ring as a projection;

3: eine Detailansicht der den Vorsprung ausbildenden Endfläche von 2; 3 : A detailed view of the projection forming end face of 2 ;

4, 5: eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wiederum an einer Ankerstirnfläche, mit punktartig und auf einer Kreisbahn radialsymmetrisch angeordneten Vorsprungssegmenten; 4 . 5 a third embodiment of the present invention, again on an anchor end face, with point-like and on a circular path radially symmetrically arranged projection segments;

6, 7: Varianten einer vierten Ausführungsform der Erfindung mit einer wiederum an einer Anker-Stirnfläche vorgesehenen Realisierung des Vorsprungs als segmentartig unterbrochenem Ring; 6 . 7 : Variants of a fourth embodiment of the invention with a turn provided on an anchor end face realization of the projection as a segment-like broken ring;

8, 9: eine fünfte Ausführungsform der Erfindung mit Varianten, welche eine sternförmige Anordnung von langgestreckten Vorsprungsegmenten zeigen, 8th . 9 FIG. 5 shows a fifth embodiment of the invention with variants showing a star-shaped arrangement of elongated projection segments, FIG.

10: eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung, auch im Zusammenhang mit allen vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen, zur Realisierung einer Federvorspannung der Ankereinheit und 10 A preferred development of the invention, also in connection with all the above-described embodiments, for the realization of a spring preload of the anchor unit and

11: eine Schemadarstellung einer aus dem Stand der Technik bekannten elektromagnetischen Stellvorrichtung mit mittels Permanentmagnetwirkung an einem stationären Kernbereich haftender Ankereinheit. 11 FIG. 2: a schematic representation of an electromagnetic positioning device known from the prior art with an armature unit adhering to a stationary core region by means of permanent magnet action. FIG.

Die 1 verdeutlicht eine isoliert dargestellte Ankereinheit 30, bei welcher ein langgestreckter Ankerstößel 32 sich von einer verbreiterten Anordnung aus einer ersten Ankerscheibe 34, einer zweiten Ankerscheibe 36 und einer zwischen der ersten und zweiten Scheibe 34, 36 (beide gebildet aus magnetisch leitendem Metall) vorgesehener permanentmagnetischer Scheibe 38 in Axialrichtung erstreckt. Wie die Schemadarstellung der 1 verdeutlich, ist aus der obenliegenden Stirnseite der Scheibe 34 eine Vorsprungsanordnung bestehend aus vier kreisabschnittsförmigen Segmenten 40 herausgeformt, welche sich in Ringform um eine von dem Stößelabschnitt 32 beschriebene Längsachse erstrecken. Bei typischem maximalen Ankerdurchmesser (Scheibendurchmesser 34) von ca. 10 mm erhebt sich dabei die äußere Oberfläche (schraffiert gezeigt) der Vorsprungssegmente 40 relativ zur Oberfläche der Scheibe 34 um ca. 0,5 mm (günstig ist, je nach Konfiguration, bei der dargestellten Geometrie ein Bereich zwischen etwa 0,1 mm und ca. 1 mm Höhe).The 1 illustrates an isolated anchor unit 30 in which an elongated anchor tappet 32 from a widened arrangement of a first anchor plate 34 , a second anchor disc 36 and one between the first and second discs 34 . 36 (both formed of magnetically conductive metal) provided permanent magnetic disc 38 extends in the axial direction. Like the schematic of the 1 clarified, is from the top of the disc 34 a projection arrangement consisting of four circular segment-shaped segments 40 shaped, which in ring form around one of the plunger section 32 described longitudinal axis extend. At typical maximum anchor diameter (disc diameter 34 ) of about 10 mm thereby raises the outer surface (shown hatched) of the projection segments 40 relative to the surface of the disc 34 by about 0.5 mm (favorable, depending on the configuration, in the illustrated geometry, a range between about 0.1 mm and about 1 mm in height).

Eine derartige Anordnung würde beispielsweise mit einem Kernbereich zusammenwirken, welcher eine Bohrung zum Hindurchführen des Stößelabschnitts 34 anbietet und entweder zum Aufsetzen auf die Vorsprungsanordnung 40 eine plane Endfläche anbietet, alternativ selbst eine Vorsprungsanordnung ausbildet, so dass beidseits der Mindestabstand zwischen Anker und Kernbereich eingestellt bzw. ausgebildet sein kann.Such an arrangement would cooperate, for example, with a core portion having a bore for passing the plunger portion 34 offers and either to touch down on the tab assembly 40 offers a planar end face, alternatively forms itself a projection arrangement, so that on both sides of the minimum distance between the armature and core area can be set or formed.

Die 2 und 3 verdeutlichen eine zweite Ausführungsform der Erfindung.The 2 and 3 illustrate a second embodiment of the invention.

Hier wird der Vorsprung realisiert durch einen sich von der Oberfläche einer verbreiterten Endscheibe 42 einer Kerneinheit 44 erstreckenden Ring 46; dieser ist, wie in der Detailansicht der 3 gut zu erkennen ist, unmittelbar um einen zentrischen Durchbruch 48 ausgestaltet, durch welchen etwa eine Ankereinheit gemäß 1 (auch ohne dort vorgesehene Vorsprünge 40) geführt werden kann. Wiederum ist die abstandswirksame Höhe des Vorsprungsrings 46 auf ein Maß zwischen etwa 0,1 mm und 1 mm bezogen auf die i. w. plane Oberfläche der Scheibe 42 eingerichtet. Die 4 bis 9 verdeutlichen weitere mögliche Konfigurationen, hier wiederum am Beispiel einer Ankerscheibe 34 (für die weitere Diskussion verdeutlichen dieselben Bezugszeichen analoge bzw. äquivalente Funktionskomponenten), gleichzeitig gilt es als von der Erfindung mitumfasst, dass entsprechende Konfigurationen auch kernseitig (bzw. alternativ kernseitig) vorgesehen sein können: So zeigt das Ausführungsbeispiel der 4, 5 Varianten, die der Vorsprung in Form von einer Mehrzahl von punktförmigen Vorsprüngen 50 realisiert werden kann; die gewählte Anzahl derartiger Vorsprungssegmente (drei in 4, fünf in 5) ist entsprechend den jeweiligen Anforderungen und magnetischen Gegebenheiten zu wählen. Alternativ zeigen die Ausführungsbeispiele der 6, 7 ringförmige Vorsprungsanordnungen, wobei durch Unterbrechungen Ringsegmente (zwei in 6, vier gemäß 7) realisiert werden. Auch hier bestimmt das jeweilige magnetische Anforderungsprofil die Ausgestaltung, wobei die in den Fig. gezeigte Segmentierung sich insbesondere auch günstig auf die Verhinderung nachteiliger Adhäsion auswirkt.Here the projection is realized by a from the surface of a widened end plate 42 a core unit 44 extending ring 46 ; this one is, as in the detail view of the 3 clearly visible, immediately after a centric breakthrough 48 designed by which about an anchor unit according to 1 (even without projections provided there 40 ) can be performed. Again, the distance effective height of the projection ring 46 to a degree between about 0.1 mm and 1 mm based on the iw plane surface of the disc 42 set up. The 4 to 9 illustrate further possible configurations, again using the example of an anchor plate 34 (For the further discussion, the same reference numerals clarify analogous or equivalent functional components), at the same time it is considered that the corresponding configurations can also be provided on the core side (or alternatively on the core side) 4 . 5 Variants that the projection in the form of a plurality of punctiform projections 50 can be realized; the selected number of such protrusion segments (three in 4 , five in 5 ) must be selected according to the respective requirements and magnetic conditions. Alternatively, the embodiments of the 6 . 7 ring-shaped projection arrangements, wherein interruptions ring segments (two in 6 , four according to 7 ) will be realized. Here too, the respective magnetic requirement profile determines the configuration, wherein the segmentation shown in the figures also has a favorable effect on the prevention of disadvantageous adhesion.

Schließlich verdeutlicht das Paar von Ausführungsbeispielen gemäß 8, 9 eine sternförmige Konfiguration. Hier sind langgestreckte Vorsprungssegmente 54 vorgesehen, welche sich (wiederum bezogen auf die durch den langgestreckten Stößelabschnitt 32 bestimmte Längsachse) radial erstrecken.Finally, the pair of embodiments illustrated in FIG 8th . 9 a star shaped configuration. Here are elongated protrusion segments 54 provided, which (again based on the through the elongated plunger section 32 certain longitudinal axis) extend radially.

Besonders günstig ist es, wie die 10 zeigt, die Erfindung zu realisieren, indem der langgestreckte Stößelabschnitt 32 in einen einen hohlzylinderischen Mittenabschnitt ausbildenden Kernbereich eintaucht. Die Schnittansicht der 10 verdeutlichen in diesem Zusammenhang, wie ein Kernbereichsabschnitt 56 eines Kerns 44 (2) zum Zusammenwirken mit einem Absatz 58 des Ankerstößels eine Druckfeder 60 aufnimmt, welche im gezeigten Ruhezustand (die Ankerscheibe 34 liegt am ringförmigen Vorsprung 46 des Kernbereichs 44 an) ein magnetkraftoptimierter Abstand im Ruhezustand eingestellt ist, welcher nachteiliges Kleben verhindert. Besonders vorteilhaft ist zudem die in 10 dargestellte Konfiguration bei tiefen Temperaturen; hier kann die Feder wirksam das Ausfahren des Ankers unterstützen.It is particularly favorable, like the 10 shows to realize the invention by the elongated plunger section 32 immersed in a core portion forming a hollow cylindrical center portion. The sectional view of 10 clarify in this context, as a core section 56 a core 44 ( 2 ) to interact with a paragraph 58 the anchor tappet a compression spring 60 which in the rest state shown (the armature disk 34 lies on the annular projection 46 of the core area 44 on) a magnetic force optimized distance is set at rest, which prevents adverse bonding. Particularly advantageous is also in 10 illustrated configuration at low temperatures; Here, the spring can effectively support the extension of the anchor.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 10240774 A1 [0002]
- DE 10240774 [0003]

Claims

Electromagnetic actuator having a relative to a stationary core region ( 44 ) axially movably provided anchor unit ( 30 in that the end face and the face face each other parallel to one another and a distance between them is changed by the axial movement of the anchor unit, characterized in that in the end face the core region and / or the end face of the anchor unit has a projection which axially determines a minimum distance between the end face and the end face ( 40 ; 50 ; 52 ; 54 ) is integrally formed or integrally formed, the end forms a parallel to the end face or end surface stop surface.

Device according to claim 1, characterized in that that a distance of the stop surface to the end face the anchor unit or the end face of the core area so is set up that at an activation of the electromagnetic Actuator flowing through the core region and the anchor unit magnetic flux a magnetic saturation in the projection causes.

Device according to Claim 1 or 2, characterized that a distance of the stop surface to the end face the anchor unit or the end face of the core area so is set up that the distance we less than 10%, preferably less than 5% of the maximum diameter of the relevant face or end surface is.

Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the stop surface is formed is that they are in a plane parallel to the face or End surface less than 50%, preferably less than 30%, further preferably less than 10% of the relevant end face or end surface is.

Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the projection, based on a extending through the core region and the anchor unit movement longitudinal axis, a having annular and / or radially symmetrical contour.

Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the projection in several parts and preferred by means of a plurality of radially symmetrically provided, from each other is formed separate projection portions.

Device according to claim 6, characterized in that that the projection 5 or the projection portions are annular around a longitudinal axis defined by the movement of the anchor extend.

Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that the projecting portions ( 52 ) are formed ring-section-shaped.

Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that the projecting portions punctiform ( 50 ) are formed.

Apparatus according to claim 6, characterized in that the projecting portions ( 54 ) are formed star-shaped, preferably as radially with respect to a longitudinal axis of movement of the armature unit extending linear segments are configured.

Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the projection by a forming process, in particular stamping process, of a metallic material the end face is shaped.

Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the armature unit is a permanent magnet unit ( 38 ) and is designed so that it is held in a resting state of the electromagnetic actuator by means of permanent magnetic adhesive effect on the core region over the projection.

Apparatus according to claim 12, characterized in that the armature unit against the bias of a spring unit ( 60 ) is biased against the holding force of the permanent magnet unit.

Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the core region means for Has lubricant fluid guide.