在研發(fā)電機(jī)時(shí)的目標(biāo)在于，提供用于機(jī)組軸承的致動(dòng)器方案，所述致動(dòng)器方案通過動(dòng)態(tài)控制頻率選擇地調(diào)整軸承剛性，并且能夠改變所出現(xiàn)振動(dòng)的相位。作為補(bǔ)充，所述致動(dòng)器方案還應(yīng)該在制備和可組裝性方面進(jìn)行優(yōu)化。

由現(xiàn)有技術(shù)已知有源機(jī)組軸承，其具有極化的電磁體。

由文獻(xiàn)DE 198 39 464 C2已知一種帶有振動(dòng)式彈簧振子系統(tǒng)(Federmassesystem)的電動(dòng)致動(dòng)器，所述彈簧振子系統(tǒng)由導(dǎo)電線圈和永磁體組成。導(dǎo)電線圈布置在徑向磁化的環(huán)形磁體內(nèi)部。永磁體和線圈共同組成可振動(dòng)的彈簧振子系統(tǒng)。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種致動(dòng)器，該致動(dòng)器的構(gòu)造相對(duì)于上述現(xiàn)有技術(shù)在制備和可組裝性方面被改進(jìn)，而且該致動(dòng)器還能夠以與沖程無關(guān)的線性的磁力特征曲線/電流特征曲線運(yùn)行。

所述技術(shù)問題通過一種用于有源機(jī)組軸承、尤其用于電機(jī)軸承的電磁動(dòng)態(tài)致動(dòng)器、尤其根據(jù)權(quán)利要求1的電磁動(dòng)態(tài)致動(dòng)器解決。

根據(jù)本發(fā)明的致動(dòng)器的有利的改進(jìn)方式由從屬權(quán)利要求2至15給出。由此通過明確的引用將所述從屬權(quán)利要求包含在說明書中，從而避免不必要的重復(fù)行文。

根據(jù)本發(fā)明的用于電機(jī)軸承的致動(dòng)器包括可導(dǎo)電的圓柱形線圈、由鐵磁材料制成的第一磁芯、由鐵磁材料制成的第二磁芯和至少一個(gè)永磁體。第一和第二磁芯相互將能夠沿圓柱形線圈的縱軸線方向可滑移地布置。關(guān)鍵在于，第一磁芯大體上包圍圓柱形線圈并且在圓柱形線圈的朝向永磁體的側(cè)面處通過非磁性的分隔元件被中斷。此外關(guān)鍵的還在于，永磁體沿圓柱形線圈的縱軸線方向被中斷至少一次地構(gòu)成，并且由此具有至少兩個(gè)子部。

在本說明書的范疇內(nèi)，概念“非磁性的分隔元件”是指優(yōu)選將第一磁芯穿透或者說中斷的切缺。所述切缺被具有高磁阻、也即具有數(shù)量級(jí)為μ₁≈1的相對(duì)磁導(dǎo)率的材料填充。在此在本發(fā)明的范疇內(nèi)，所述切缺被空氣填充。

在此，同樣處于本本發(fā)明范疇內(nèi)的是，構(gòu)成為非磁性的分隔元件的切缺并不完全中斷第一磁芯。在此關(guān)鍵的是，由于通過切缺導(dǎo)致第一磁芯的導(dǎo)通的材料橫截面減小而使磁阻增大。優(yōu)選地，材料橫截面的減小隨著與圓柱形線圈的縱軸線的間距的減小而加劇，尤其這樣加劇，從而使朝向第二磁芯的一側(cè)保留有第一磁芯構(gòu)成的飽和連接條或剩余連接條(Reststeg)。最優(yōu)選地，第一磁芯的材料橫截面的減小這樣進(jìn)行，即，當(dāng)在第一磁芯的保留的飽和連接條中的磁通量減小時(shí)，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)磁飽和并且達(dá)到μ₁≈1的相對(duì)磁導(dǎo)率。在此有利的是，簡(jiǎn)化組裝并且第一磁芯的平齊的表面至少與帶有剩余連接條的第二磁芯相對(duì)置。

在本說明書的范疇內(nèi)，“中斷至少一次”是指，永磁體由至少兩個(gè)在空間上分離或者說相互間隔的子部組成。永磁體的至少兩個(gè)子部根據(jù)本發(fā)明沿圓柱形線圈的縱軸線方向中斷地構(gòu)成并且相應(yīng)地相互間隔。

有利地，永磁體沿圓柱形線圈的縱軸線方向由恰好兩個(gè)子部構(gòu)成。這簡(jiǎn)化了致動(dòng)器的組裝并且實(shí)現(xiàn)了更緊湊且牢固的構(gòu)造。

根據(jù)本發(fā)明的致動(dòng)器的優(yōu)選實(shí)施方式的特征在于，永磁體的磁化方向大體上垂直于圓柱形線圈的縱軸線、優(yōu)選徑向?qū)χ玫卮呕?。特別優(yōu)選地，永磁體的子部構(gòu)成為徑向磁化的環(huán)形磁體，所述環(huán)形磁體相互平行地布置在垂直于圓柱形線圈的縱軸線的兩個(gè)不同平面內(nèi)，并且所述環(huán)形磁體的磁化垂直于線圈的縱軸線。特別優(yōu)選地，永磁體的子部具有相同的極性，也就是說，磁北極和磁南極的定向相互一致。

優(yōu)選地，永磁體的兩個(gè)子部分別至少部分覆蓋第一磁芯的相互對(duì)置的子區(qū)域。所述布置這樣構(gòu)成，即，在垂直于圓柱形線圈的縱軸線的相應(yīng)截平面中，第二磁芯、永磁體、第一磁芯和圓柱形線圈在空間上依次先后排列。有利的是，永磁體的兩個(gè)子部中的至少一個(gè)、優(yōu)選兩個(gè)子部在垂直于線圈軸線在第一磁芯上的投影中與第一磁芯在朝向線圈的一側(cè)上至少部分重疊。由此在第一與第二磁芯之間的磁場(chǎng)線過渡部位形成低磁阻。

根據(jù)本發(fā)明的致動(dòng)器的備選實(shí)施方式的特征在于，永磁體的磁化方向大致平行于圓柱形線圈的縱軸線、也即沿軸向定向。優(yōu)選地，永磁體的至少兩個(gè)子部相對(duì)于圓柱形線圈的縱軸線沿徑向布置在第二磁芯中。永磁體的徑向布置意味著，永磁體的至少兩個(gè)子部的主要延展方向在垂直于圓柱形線圈的縱軸線的平面中延伸。在此有利的是，通過由第二磁芯和永磁體的至少兩個(gè)子部組成的層系統(tǒng)的構(gòu)造簡(jiǎn)化組裝。

同樣在本發(fā)明范疇內(nèi)的是，永磁體的至少兩個(gè)子部在其主要擴(kuò)展方向上以相對(duì)于圓柱形線圈的縱軸線的任意角度布置，并且具有相應(yīng)定向的磁化、也就是說大體上垂直于主要擴(kuò)展方向的磁化。在此關(guān)鍵的是，通過永磁體的至少兩個(gè)子部形成兩個(gè)反向的磁路。在沒有電流流經(jīng)圓柱形線圈的未通電狀態(tài)下，第一永磁體的第一磁路從第一永磁體開始經(jīng)過第一磁芯延伸至第二磁芯并且返回第一永磁體。第二永磁體的第二磁路反向地從永磁體的第二子部開始延伸至第一磁芯，從第一磁芯延伸至第二磁芯并且從第二磁芯返回永磁體的第二子部。由此通過永磁體的磁場(chǎng)進(jìn)行在第一磁芯和第二磁芯的磁活性材料中的預(yù)飽和。優(yōu)選地，第一磁芯的磁路導(dǎo)引區(qū)域和第二磁芯的相應(yīng)對(duì)置的磁路導(dǎo)引區(qū)域至少部分重疊。

根據(jù)本發(fā)明的致動(dòng)器的其他有利改進(jìn)方式規(guī)定，沿圓柱形線圈的縱軸線方向布置在永磁體的子部之間的中斷區(qū)域至少部分、優(yōu)選完全通過第二磁芯和/或利用具有磁導(dǎo)率μ_r>>1的磁效材料填充。有利地，在此永磁體的兩個(gè)子部連同第二磁芯在朝向圓柱形線圈的一側(cè)上構(gòu)成大體上平坦的表面。

特別優(yōu)選地，第一磁芯的兩個(gè)優(yōu)選被非磁性的分隔元件中斷的子區(qū)域沿垂直于圓柱形線圈軸線的方向與永磁體的子部之間的中斷區(qū)域至少局部重疊。特別優(yōu)選的是，該中斷區(qū)域通過第二磁芯完全填充。在重疊區(qū)域的相關(guān)截平面中，第二磁芯、第一磁芯和圓柱形線圈沿垂直于圓柱形線圈的縱軸線的方向在空間上依次先后排列。

根據(jù)本發(fā)明的致動(dòng)器的其他有利設(shè)計(jì)方式的特征在于，非磁性的分隔元件的尺寸沿圓柱形線圈的縱軸線方向隨著與圓柱形線圈的縱軸線的間距的增大而增大，優(yōu)選嚴(yán)格單調(diào)遞增，特別是線性遞增。

在優(yōu)選實(shí)施方式中，第一磁芯中的切缺、也即非磁性的分隔元件設(shè)計(jì)為空氣切缺或者說被空氣填充。

在另一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，致動(dòng)器裝置繞圓柱形線圈的縱軸線旋轉(zhuǎn)對(duì)稱地構(gòu)成。

在另一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，永磁體的兩個(gè)子部的至少一個(gè)、優(yōu)選兩個(gè)子部構(gòu)成為環(huán)形磁體。環(huán)形磁體優(yōu)選可以這樣布置，即，環(huán)形磁體相互平行地在兩個(gè)垂直于圓柱形線圈的縱軸線的不同平面內(nèi)延伸。

在一種備選的實(shí)施方式中，永磁體的各個(gè)子部還在垂直于圓柱形線圈的縱軸線的平面內(nèi)中斷地構(gòu)成。由此永磁體的相應(yīng)子部的每一個(gè)本身都又由至少兩個(gè)永磁體(所述永磁體在所述垂直于圓柱形線圈的縱軸線的平面內(nèi)分段式地組成永磁體的相應(yīng)子部)組成。通過將永磁體分割成多個(gè)區(qū)段，可以實(shí)現(xiàn)致動(dòng)器的更簡(jiǎn)單且成本低廉的組裝以及永磁體的更成本低廉的制造。

以下結(jié)合根據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案或者說致動(dòng)器的優(yōu)選設(shè)計(jì)方式闡述電磁工作原理：

致動(dòng)器由兩個(gè)分別相關(guān)的模塊組成，所述模塊相互間可以滑移地支承。第一模塊包括圓柱形線圈、第一磁芯和非磁性的分隔元件。第二模塊包括挺桿、第二磁芯和永磁體，致動(dòng)器可以通過所述挺桿作用在相連的系統(tǒng)、例如電機(jī)上。

在沒有電流流經(jīng)圓柱形線圈的未通電狀態(tài)下，在致動(dòng)器中產(chǎn)生的磁場(chǎng)大體上僅由永磁體的兩個(gè)子部形成。通過永磁體的至少兩個(gè)子部形成兩個(gè)反向的磁路。由此通過磁路實(shí)現(xiàn)在第一磁芯和第二磁芯的磁活性材料中的預(yù)飽和。

當(dāng)非磁性的分隔元件布置在永磁體的兩個(gè)子部之間的中心位置時(shí)，致動(dòng)器處于初始位置，也就是說處于未偏轉(zhuǎn)狀態(tài)。

將永磁體一分為二實(shí)現(xiàn)了永磁體的兩個(gè)子部連同第一磁芯和非磁性的分隔元件的對(duì)稱布置。由此在與旋轉(zhuǎn)對(duì)稱結(jié)構(gòu)相結(jié)合的情況下能夠通過兩個(gè)永磁體的磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)作用力的補(bǔ)償。根據(jù)致動(dòng)器的偏轉(zhuǎn)形成磁通量密度偏移，所述磁通量密度偏移補(bǔ)償在永磁體的兩個(gè)子部與第一磁芯之間的重疊的改變。由此不會(huì)通過挺桿將力作用傳遞給相連的系統(tǒng)、例如電機(jī)。

在通電狀態(tài)下通過圓柱形線圈中的電流形成額外的磁場(chǎng)。通過在線圈中的電流構(gòu)成垂直于線圈繞組的磁場(chǎng)。根據(jù)致動(dòng)器的偏轉(zhuǎn)，由于線圈的磁場(chǎng)與兩個(gè)永磁體的磁場(chǎng)的重疊導(dǎo)致圍繞永磁體的兩個(gè)子部之一的磁場(chǎng)被增強(qiáng)。這形成抵消或增強(qiáng)挺桿的偏轉(zhuǎn)的力作用。通過在圓柱形線圈中的電流的方向的逆轉(zhuǎn)，力作用也發(fā)生逆轉(zhuǎn)。

因?yàn)槲赐姞顟B(tài)下的力作用與挺桿的偏轉(zhuǎn)無關(guān)并且進(jìn)而與整個(gè)第二模塊的偏轉(zhuǎn)無關(guān)，僅僅是由圓柱形線圈中的電流形成的磁場(chǎng)有助于作用力場(chǎng)的延伸。也就是說，合成力僅與圓柱形線圈的磁化和進(jìn)而與圓柱形線圈中的電流有關(guān)。由此，針對(duì)致動(dòng)器形成了在流經(jīng)圓柱形線圈的電流與通過挺桿傳遞至相連的系統(tǒng)的合成力之間的簡(jiǎn)單的比例關(guān)系。致動(dòng)器則具有與偏轉(zhuǎn)無關(guān)的與電流成比例的力場(chǎng)。

在初始位置中，從永磁體的上子部開始的磁通線是閉合的，也即所述磁通線從永磁體的沿圓柱形線圈的縱軸線方向、沿挺桿方向布置在非磁性的分隔元件上方的子部開始，經(jīng)過第一磁芯、第一與第二磁芯之間的界面、第二磁芯并且返回永磁體的所提到的子部。

類似地，從永磁體的下子部開始的磁通線是閉合的，也即所述磁通線從在永磁體的沿圓柱形線圈的縱軸線方向上、布置在非磁性的分隔元件下方的子部開始，經(jīng)過第一磁芯、第一與第二磁芯之間的界面、第二磁芯并且返回永磁體的所提到的子部磁通線。

致動(dòng)器采用兩種可能的平行于圓柱形線圈的縱軸線的偏轉(zhuǎn)方向。挺桿和進(jìn)而整個(gè)第二模塊的正向偏轉(zhuǎn)朝永磁體的面向電機(jī)的子部的方向進(jìn)行。挺桿和進(jìn)而整個(gè)第二模塊的負(fù)向偏轉(zhuǎn)朝永磁體的背離電機(jī)的子部的方向進(jìn)行。

在正向偏轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，永磁體的下子部和非磁性的分隔元件相疊。因?yàn)樵诜谴判缘姆指粼械拇抛璐笥诘谝淮判?，永磁體的磁通線經(jīng)過第一磁芯的背對(duì)永磁體的所述子部的側(cè)面繞圓柱形線圈閉合。

這也類似地適用于挺桿和進(jìn)而整個(gè)第二模塊沿相反方向的負(fù)向偏轉(zhuǎn)。再次，永磁體的上子部和非磁性的分隔元件相疊，從而使上方的永磁體的磁通線經(jīng)過第一磁芯的背對(duì)永磁體的所述子部的側(cè)面繞圓柱形線圈閉合。

因?yàn)橛来朋w的兩個(gè)子部連同第一磁芯和非磁性的分隔元件呈現(xiàn)出對(duì)稱布置，相應(yīng)的力與偏轉(zhuǎn)無關(guān)地消除。由此力作用不通過挺桿傳遞至相連的系統(tǒng)、例如電機(jī)。

在通電狀態(tài)下，通過線圈中的電流形成附加的磁場(chǎng)。通過線圈中的電流在第一磁芯中構(gòu)成垂直于線圈繞組的磁場(chǎng)。該磁場(chǎng)的磁通線從第一磁芯開始經(jīng)過第一與第二磁芯之間的界面、經(jīng)過第二磁芯和永磁體的子部回到第一磁芯地閉合。此外，從永磁體開始的磁場(chǎng)線如上所述地延伸。通過磁場(chǎng)的疊加使得磁場(chǎng)根據(jù)圓柱形線圈中的電流的方向圍繞永磁體的上子部或下子部的磁場(chǎng)被加強(qiáng)。通過永磁體的子部對(duì)磁場(chǎng)的加強(qiáng)形成了力作用，所述力作用抵消或加強(qiáng)挺桿的偏轉(zhuǎn)或總體上第一模塊相對(duì)于第二模塊的相對(duì)移動(dòng)。通過在圓柱形線圈中的電流的方向的逆轉(zhuǎn)，力作用也發(fā)生逆轉(zhuǎn)。

因?yàn)槲赐姞顟B(tài)下的力作用與挺桿的偏轉(zhuǎn)無關(guān)并且進(jìn)而與整個(gè)第二模塊的偏轉(zhuǎn)無關(guān)，僅僅是由圓柱形線圈中的電流形成的磁場(chǎng)有助于作用力場(chǎng)的延伸。也就是說，所合成力與圓柱形線圈的磁化和進(jìn)而與圓柱形線圈中的電流有關(guān)。由此，針對(duì)致動(dòng)器形成了在流經(jīng)圓柱形線圈的電流與通過挺桿傳遞至相連的系統(tǒng)的合成力之間的簡(jiǎn)單的比例關(guān)系。致動(dòng)器在其工作沖程范圍內(nèi)具有與偏轉(zhuǎn)無關(guān)的與電流成比例的力場(chǎng)。

本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)以下結(jié)合實(shí)施例和附圖進(jìn)行闡述。在附圖中：

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的致動(dòng)器的實(shí)施例的剖視圖；

圖2示出處于未通電狀態(tài)下的致動(dòng)器的視圖，a：沖程(Hub)＝0，b：沖程＝+s，c：沖程＝-s；

圖3示出處于通電狀態(tài)下的致動(dòng)器的視圖，其具有第一電流方向(在圓柱形線圈的橫截面中自圖面相外)，a：沖程＝0，b：沖程＝+s，c：沖程＝-s；

圖4示出處于通電狀態(tài)下的致動(dòng)器的視圖，其具有第二電流方向(在圓柱形線圈的橫截面中自圖面向內(nèi))，a：沖程＝0，b：沖程＝+s，c：沖程＝-s；

圖5示出所屬的致動(dòng)器特征曲線，也即a：針對(duì)磁力和電流的特征曲線，b：針對(duì)磁力和沖程的特征曲線；

圖6示出永磁體的實(shí)施方式的視圖，也即a：具有徑向磁化的環(huán)形磁體，b：具有徑向磁化的分扇區(qū)的環(huán)形磁體，c：具有斜向?qū)χ么呕姆稚葏^(qū)的環(huán)形磁體；

圖7以子視圖a-d示出選擇致動(dòng)器的四個(gè)可能的設(shè)計(jì)方式的視圖；

圖8示出帶有軸向極面的致動(dòng)器在未通電狀態(tài)下沿移動(dòng)方向的實(shí)施例的視圖，a：沖程＝0，b：沖程＝+s，c：沖程＝-s；

圖9示出帶有軸向極面的致動(dòng)器在通電狀態(tài)下沿移動(dòng)方向的實(shí)施例的視圖，其具有第一電流方向(在圓柱形線圈的橫截面中自圖面向外)，a：沖程＝0，b：沖程＝+s，c：沖程＝-s；

圖10示出帶有軸向極面的致動(dòng)器在通電狀態(tài)下沿移動(dòng)方向的實(shí)施例的視圖，其具有第二電流方向(在圓柱形線圈的橫截面中自圖面向內(nèi))，a：沖程＝0，b：沖程＝+s，c：沖程＝-s；

圖11示出帶有軸向磁化的永磁體的致動(dòng)器的實(shí)施例的視圖，其處于未通電狀態(tài)下，a：沖程＝0，b：沖程＝+s，c：沖程＝-s；

圖12示出帶有軸向磁化的永磁體的致動(dòng)器的實(shí)施例的視圖，其具有第一電流方向(在圓柱形線圈的橫截面中自圖面向外)，a：沖程＝0，b：沖程＝+s，c：沖程＝-s；

圖13示出帶有軸向磁化的永磁體的致動(dòng)器的實(shí)施例的視圖，其處于沿第二電流方向(在圓柱形線圈中自圖面向內(nèi))的通電狀態(tài)，a：沖程＝0，b：沖程＝+s，c：沖程＝-s；

圖14示出帶有飽和連接條的致動(dòng)器的實(shí)施例的視圖。

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的致動(dòng)器的實(shí)施例的剖視圖。致動(dòng)器1包括可導(dǎo)電的圓柱形線圈2、由鐵磁材料制成的第一磁芯3、由鐵磁材料制成的第二磁芯4和帶有子部5a和5b的永磁體5。

第一磁芯3大致在完整的周向上包圍圓柱形線圈2，并且在此構(gòu)成外部面3a、底部面3b、頂部面3c和內(nèi)部面3d。在面向永磁體5的內(nèi)部面3d上，第一磁芯3通過切缺被中斷，所述切缺構(gòu)成非磁性的分隔元件10。

圓柱形線圈2的內(nèi)部中央布置有第二磁芯4。在第二磁芯4上布置了永磁體5的兩個(gè)子部5a和5b。第二磁芯4通過挺桿11與電機(jī)軸承(未示出)相連。

永磁體的兩個(gè)子部5a和5b的磁化方向垂直于圓柱形線圈2的縱軸線12定向。永磁體的兩個(gè)子部5a、5b沿圓柱形線圈2的縱軸線12的方向在空間上相互間隔。永磁體的兩個(gè)子部5a、5b之間的中斷區(qū)域通過第二磁芯4被填充。在此，永磁體的上子部5a、第二磁芯4和永磁體的下子部5b在面向第一磁芯3的一側(cè)構(gòu)成大致平坦的表面。

這些元件：圓柱形線圈2、第一磁芯3和非磁性的分隔元件10構(gòu)成第一模塊15。這些元件：挺桿11、第二磁芯4和永磁體5構(gòu)成第二模塊16。第一模塊15相對(duì)于第二模塊16可滑移地布置。

根據(jù)圖1的致動(dòng)器相對(duì)于圓柱形線圈2的縱軸線12大體旋轉(zhuǎn)對(duì)稱地構(gòu)成。

圖2以三個(gè)子視圖a至c示出根據(jù)圖1的致動(dòng)器在斷電狀態(tài)下的電磁工作原理。為了視圖緊湊，分別示出致動(dòng)器從構(gòu)成對(duì)稱軸線的圓柱形線圈2的縱軸線開始的右半部。

在圖2a中示出初始位置，也即未偏轉(zhuǎn)位置。在圖2至4中利用附圖標(biāo)記為C的雙箭頭示出在從-s至+s的整個(gè)沖程范圍內(nèi)的偏轉(zhuǎn)。

通過永磁體5的兩個(gè)子部5a和5b形成磁場(chǎng)。永磁體5的兩個(gè)子部5a和5b具有垂直于圓柱形線圈2的縱軸線12的徑向磁化。在此，通過實(shí)線19a示出的針對(duì)永磁體5的上子部5a磁通線經(jīng)過第一磁芯3、第一磁芯3與第二磁芯4之間的界面和第二磁芯4并且返回永磁體5的上子部5a地延伸。同樣地，通過實(shí)線19b示出的針對(duì)永磁體5的下子部5b的磁通線經(jīng)過第一磁芯3、第一磁芯3與第二磁芯4之間的界面和第二磁芯4并且返回永磁體5的下子部5b地延伸。磁路19a和磁路19b反向地定向。

在此狀況下出現(xiàn)飽和效應(yīng)，所述飽和效應(yīng)一方面導(dǎo)致磁阻的提高，并且另一方面在從第一磁芯3向第二磁芯4的過渡處通過磁場(chǎng)的軸向分量導(dǎo)致在第二磁芯4上的力作用。所述力作用通過永磁體5的子部5a和5b和帶有非磁性的分隔元件10的第一磁芯3的成鏡像的、也即對(duì)稱的布置被抵消，從而在此狀態(tài)下不會(huì)通過挺桿11將力作用傳遞至電機(jī)(未示出)。

在圖2b中，示出當(dāng)挺桿11沿y軸正方向偏轉(zhuǎn)的致動(dòng)器1。通過挺桿11的偏轉(zhuǎn)，永磁體的下子部5b和非磁性的分隔元件10相疊(標(biāo)記為A)。由于在非磁性的分隔元件10中的磁阻非常大，通過實(shí)線21b示出的針對(duì)永磁體的下子部5b的磁通線目前大體經(jīng)過第一磁芯3的外部區(qū)域圍繞圓柱形線圈2并且不經(jīng)過非磁性的分隔元件10。由此形成了磁通量密度偏移，也即導(dǎo)致第一磁芯3與第二磁芯4之間的界面20a上的磁磁通量密度的提高。磁磁通量密度的提高抵消了由第一磁芯3與永磁體的上子部5a的更大重疊所形成的力作用。由此，磁場(chǎng)在此在第一模塊15與第二模塊16之間的過渡處除了垂直于圓柱形線圈2的縱軸線12的徑向分量之外，還具有平行于圓柱形線圈2的縱軸線12的軸向分量。與此類似地導(dǎo)致在第一磁芯3中的磁磁通量密度局部降低(標(biāo)記為A)。在第二磁芯4的上部中的力作用通過第一磁芯3與永磁體的下子部5b之間的減小的重疊和由此磁場(chǎng)的數(shù)值上相等但反向作用的軸向分量被抵消。

為了在未通電狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)力作用的抵消，永磁體5的兩個(gè)子部5a和5別的幾何形狀相對(duì)于帶有非磁性的分隔元件10的第一磁芯3在第一磁芯與第二磁芯4之間的過渡面上這樣選擇，從而使磁場(chǎng)在第一磁芯3與第二磁芯4之間的過渡處的y方向分量數(shù)值在沿y方向正向偏轉(zhuǎn)時(shí)始終相同。通過成鏡像/對(duì)稱布置，消除了由磁場(chǎng)的軸向分量導(dǎo)致的在挺桿11上的力作用?？傮w上在第一模塊15與第二模塊16之間未形成力。

在圖2c中示出對(duì)應(yīng)于圖2b的反向偏轉(zhuǎn)，也即沿y軸負(fù)方向的偏轉(zhuǎn)。在此，永磁體的上子部5a和非磁性的分隔元件10相疊(標(biāo)記為B)?；谠诜谴判缘姆指粼?0中的大磁阻，通過實(shí)線21a示出的針對(duì)永磁體的上子部5a的磁通線大體經(jīng)過第一磁芯3的外部區(qū)域圍繞圓柱形線圈2地延伸并且不經(jīng)過非磁性的分隔元件10。

由此導(dǎo)致磁磁通量密度偏移，也即一方面導(dǎo)致第一磁芯3與第二磁芯4之間的界面20b上的磁磁通量密度的提高。由此，磁場(chǎng)在此在第一模塊15與第二模塊16之間的過渡處除了垂直于圓柱形線圈2的縱軸線12的徑向分量之外，還具有平行于圓柱形線圈2的縱軸線12的軸向分量。這抵消了通過第一磁芯3與永磁體的下子部5b之間的更大的相疊形成的力作用。與此類似地導(dǎo)致在第一磁芯3中的磁磁通量密度局部降低(標(biāo)記為B)。在第二磁芯4的上部中的力作用通過第一磁芯3與永磁體的上子部5a之間的減小的重疊和由此磁場(chǎng)的數(shù)值上相等但反向作用的軸向分量被抵消。

為了在未通電狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)力作用的抵消，永磁體5的兩個(gè)子部5a和5別的幾何形狀相對(duì)于帶有非磁性的分隔元件10的第一磁芯3、在第一磁芯與第二磁芯4之間的過渡面上這樣選擇，從而使磁場(chǎng)在第一磁芯3與第二磁芯4之間的過渡處的y方向分量數(shù)值在沿y方向正向偏轉(zhuǎn)時(shí)始終相同。通過成鏡像/對(duì)稱布置，消除了由磁場(chǎng)的軸向分量導(dǎo)致的在挺桿11上的力作用。總體上在第一模塊15與第二模塊16之間未形成力。

永磁體的兩個(gè)子部5a、5b的反向的磁路在構(gòu)造上這樣設(shè)置，從而使磁場(chǎng)的相應(yīng)的軸向分量在整個(gè)沖程范圍內(nèi)是反向相等的。由此使挺桿11上的力作用無論對(duì)于y軸正向還是負(fù)向的偏轉(zhuǎn)來說、也即在整個(gè)沖程范圍內(nèi)都被抵消。

與圖2a至2c相對(duì)應(yīng)地，圖3以子視圖a至c示出處于通電狀態(tài)下的根據(jù)本發(fā)明的致動(dòng)器的電磁工作原理。例如圖3中所示，穿過圓柱形線圈2的電流這樣定向，從而使電流從圖面開始向外流動(dòng)。由此使得圓柱形線圈2發(fā)揮電磁體的作用，也就是說其通過線圈中的電流形成磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)的磁場(chǎng)線如下延伸：在未偏轉(zhuǎn)狀態(tài)下(圖3a)，通電的圓柱形線圈2的磁通線由虛線22所示經(jīng)過第一磁芯3、第一磁芯3與第二磁芯4之間的界面20a、第二磁芯4和永磁體5的下子部5b并且返回第一磁芯3地延伸。

除了圓柱形線圈2的磁場(chǎng)線22之外，永磁體的兩個(gè)子部5a和5b的磁場(chǎng)線19a和19b如上所述分別經(jīng)過第一磁芯3和第二磁芯4延伸。通過兩個(gè)磁場(chǎng)的疊加導(dǎo)致磁場(chǎng)在第一磁芯3與第二磁芯4之間的界面20上的磁磁通量密度提高。由此在第一模塊15與第二模塊16之間形成合成力，所述合成力基于致動(dòng)器的徑向?qū)ΨQ布置而平行于圓柱形線圈2的縱軸線12作用。

如以上圖2a至2c所示，通過永磁體5的磁場(chǎng)形成的力作用在整個(gè)沖程范圍內(nèi)被抵消。也就是說，通過基于圓柱形線圈2的通電的附加磁場(chǎng)形成合成的與沖程無關(guān)的力/電流關(guān)系。所述與沖程無關(guān)的力/電流關(guān)系在圖5a和圖5b中描述并且同樣適用于其他在圖1至4和8至14中連同所有子視圖的視圖。

在圖3b中，示出當(dāng)挺桿11沿y軸正向偏轉(zhuǎn)時(shí)永磁體5的磁通線19a、19b的走向和電磁體2的磁通線22的走向。在此，永磁體的下子部5b的磁通線19b的如圖2b所示經(jīng)過第一磁芯3的外部區(qū)域閉合。通過偏轉(zhuǎn)，永磁體的下子部5b與非磁性的分隔元件10相疊。非磁性的分隔元件10的高磁阻迫使磁通線的走向偏向第二磁芯4的上部區(qū)域和進(jìn)而圍繞圓柱形線圈2。永磁體的下子部5b的磁通線在第一磁芯3中平行于通電的圓柱形線圈2的磁通線延伸。

由此，在永磁體的上子部5a與第一磁芯3之間相疊增大的同時(shí)，導(dǎo)致在區(qū)域20a中在第一磁芯3與第二磁芯4之間的界面上的磁通量密度提高?；趫A柱形線圈2的附加磁場(chǎng)，所述磁通量密度提高是非對(duì)稱的，并且在第一模塊15與第二模塊16之間形成力作用，所述力作用基于致動(dòng)器的徑向?qū)ΨQ布置而平行于圓柱形線圈2的縱軸線12作用。由此，磁場(chǎng)在此在第一模塊15與第二模塊16之間的過渡處通過圓柱形線圈的磁場(chǎng)具有平行于圓柱形線圈2的縱軸線12的額外的軸向分量。所述其他的軸向分量不被消除，從而形成平行于圓柱形線圈2的縱軸線12的力作用。

在圖3c中，示出在挺桿11沿y軸負(fù)向偏移時(shí)永磁體的磁通線19a、19b的走向和電磁體2的磁通量相22的走向。通過偏移，永磁體的上子部5a與非磁性的分隔元件10相疊。在此，永磁體的上子部5a的磁通線19a盡管受到原則上不利的高磁阻但還是經(jīng)過非磁性的分隔元件10閉合。而且圓柱形線圈2的磁通線22盡管受到原則上不利的非磁性的分隔元件10的高磁阻，也從第一磁芯3開始經(jīng)過非磁性的分隔元件10朝第二磁芯4延伸通過永磁體5的下子部5b。永磁體的上子部5a的磁場(chǎng)線能夠如圖2c所示不經(jīng)過第一磁芯3的外部區(qū)域3a、3b、3c延伸，因?yàn)閳A柱形線圈2的磁場(chǎng)線22在第一磁芯3的外部區(qū)域3a、3b、3c并且由此圍繞圓柱形線圈2沿相反方向延伸。由此，永磁體的上子部5a上的磁場(chǎng)具有額外的軸線分量，所述軸向分量形成沿軸向、也即平行于圓柱形線圈2的縱軸線12的磁力。

圖4以子視圖4a至4c示出具有與圖3a至3c相比在圓柱形線圈2中相反電流方向的根據(jù)本發(fā)明的致動(dòng)器。

如圖4a所示，經(jīng)過圓柱形線圈2的電流這樣定向，即電流朝圖面向內(nèi)地流動(dòng)。由此線圈2發(fā)揮電磁體的作用，也就是說其通過線圈2中的電流形成磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)的磁場(chǎng)線如下延伸：在未偏轉(zhuǎn)狀態(tài)下，如圖4a所示，通電的圓柱形線圈2的磁通線22從第一磁芯3開始經(jīng)過第一磁芯3與第二磁芯4之間的界面20b、第二磁芯4和永磁體的上子部5a返回第一磁芯地延伸。

圖4b和4c示出在偏轉(zhuǎn)狀態(tài)下的磁場(chǎng)線的走向。所述走向與圖3a和3c已述的類似。在此，永磁體的下子部5b上的磁場(chǎng)具有額外的軸向分量，所述軸向分量導(dǎo)致沿軸向、也即平行于圓柱形線圈2的縱軸線12的磁力。

在此，在永磁體的下子部5b與第一磁芯3之間的相疊增大的同時(shí)，導(dǎo)致在圖4c中在區(qū)域20b中第一磁芯3與第二磁芯4之間的磁通量密度提高?；趫A柱形線圈2的額外磁場(chǎng)，所述磁通量密度提高是非對(duì)稱的，并且在第一模塊15與第二模塊16之間形成力作用，所述力作用基于致動(dòng)器的徑向?qū)ΨQ布置而平行于圓柱形線圈2的縱軸線12作用。

圖5示出電驅(qū)動(dòng)的致動(dòng)器在規(guī)定的沖程范圍內(nèi)的理想化的力作用。在圖5a中示出致動(dòng)器的磁力/電流特征曲線。x軸示出圓柱形線圈2中的電流并且y軸示出合成的磁力：第一模塊15與第二模塊16之間作用的磁力在力的數(shù)值和方向方面與挺桿11的偏轉(zhuǎn)無關(guān)，與施加在圓柱形線圈2的電流呈線性關(guān)系。

在圖5b中示出致動(dòng)器的磁力/沖程特征曲線。x軸示出挺桿11的偏轉(zhuǎn)，并且y軸示出合成的磁力：第一模塊15與第二模塊16之間的作用的磁力在電流恒定時(shí)與挺桿11的偏轉(zhuǎn)無關(guān)，然而在電流強(qiáng)度不同時(shí)具有不同的數(shù)值和方向。

致動(dòng)器由此具有與沖程無關(guān)的與電流成比例的力特征曲線。致動(dòng)器由此具有恒定的力/電流梯度，并且能夠?qū)崿F(xiàn)例如連接在第二模塊16上的機(jī)組軸承的軸承剛性的精確調(diào)整。為了應(yīng)用于有源的電機(jī)軸承或機(jī)組軸承中，致動(dòng)器通過與致動(dòng)器的第二模塊16耦連的形狀穩(wěn)定的彈性懸掛的膜(其作為機(jī)組軸承的構(gòu)件)構(gòu)成可振動(dòng)的彈簧振子系統(tǒng)。通過致動(dòng)器的動(dòng)態(tài)控制，可以通過與機(jī)組軸承的膜耦連的第二模塊16可頻率選擇地提高或降低軸承剛性并且改變振動(dòng)的相位。

圖6以子視圖6a至6c示出永磁體5的子部的實(shí)施的示意圖，其如何應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的致動(dòng)器中。永磁體5的子部在圖6a中實(shí)施為帶有徑向磁化23的環(huán)形磁體。該環(huán)形磁體沿周向沒有中斷地構(gòu)成。在環(huán)形磁體的所有點(diǎn)上的磁化23都垂直于軸線24并且指向環(huán)的中點(diǎn)，該軸線延伸穿過環(huán)的中點(diǎn)并且在此垂直于環(huán)形磁體的環(huán)形面。

圖6b示出永磁體5的子部5a的實(shí)施例，其由六個(gè)環(huán)形布置的徑向磁化的磁體區(qū)段5.a1至5.a6組成。磁體區(qū)段5.a1至5.a6這樣構(gòu)成，從而使其沿周向基本上直接相鄰地接合、例如形狀配合或材料接合地構(gòu)成閉合的環(huán)。作為備選，受結(jié)構(gòu)或制備所限，可以在沿周向的兩個(gè)磁體區(qū)段之間存在分隔部，所述分隔部?jī)?yōu)選通過空氣或具有磁導(dǎo)率為μ₁＝1的非磁性的材料填充。磁化23在閉合的環(huán)形磁體的所有點(diǎn)上都垂直于軸線24并且指向環(huán)的中點(diǎn)，所述軸線延伸穿過換的中點(diǎn)，并且在此垂直于環(huán)形磁體的環(huán)形面。

圖6c示出永磁體5的子部5b的實(shí)施例，其由六個(gè)環(huán)形布置的磁體區(qū)段5.b1至5.b6構(gòu)成，所述磁體區(qū)段徑向?qū)χ?diametral)地磁化。磁體區(qū)段5.b1至5.b6這樣構(gòu)成，從而使磁體區(qū)段沿周向基本上直接相鄰地接合、例如形狀配合或材料接合地組合成閉合的環(huán)。作為備選，受結(jié)構(gòu)或制備所限，可以在沿周向的兩個(gè)磁體區(qū)段之間存在分隔部，所述分隔部?jī)?yōu)選通過空氣或具有磁導(dǎo)率為μ₁＝1的非磁性的材料填充。磁化23在閉合的環(huán)形磁體的所有點(diǎn)上都垂直于軸線24并且指向環(huán)的中點(diǎn)，所述軸線延伸穿過換的中點(diǎn)，并且在此垂直于環(huán)形磁體的環(huán)形面。此外，對(duì)單個(gè)磁體區(qū)段5.b1至5.b6的磁化是分別相互平行的。然而對(duì)于兩個(gè)相鄰的磁體區(qū)段5.b1至5.b6來說，磁化23相差大于0°的角。

圖7以四個(gè)子視圖圖7a至7d示出第一模塊15和第二模塊16相互間的可能布置的視圖。圖7a至圖7d的視圖分別示出致動(dòng)器裝置1沿對(duì)稱軸線12的半部。元件圓柱形線圈2、第一磁芯3和非磁性的分隔元件10構(gòu)成第一模塊15。元件挺桿11、第二磁芯4和永磁體5構(gòu)成第二模塊16。

在圖7a中第一模塊15位置固定地布置。第二模塊16沿徑向在圓柱形線圈內(nèi)部可滑移地布置。第一模塊15和第二模塊16相互間可滑移。

在圖7b中第一模塊15可滑移地布置。第二模塊16位置固定地布置在圓柱形線圈內(nèi)部。第一模塊15和第二模塊16相互間可滑移。

圖7c和7d示出兩個(gè)實(shí)施例，其中分別將第一模塊15布置在內(nèi)而將第二模塊16布置在第一模塊15的圓柱形線圈的外部。在圖7c中第一模塊15可滑移地布置，而第二模塊16位置固定地布置。在圖7d中，第二模塊16可滑移地布置，而第一模塊15位置固定地布置。第一模塊15和第二模塊16在此也相互間可滑移。

圖8以三個(gè)子視圖a至c示出具有極面的致動(dòng)器的電磁工作原理。第一磁芯3在面向永磁體5的一側(cè)上具有突出的頂部面13和突出的底部面14。突出的頂部面13與永磁體5的上子部5a在垂直于圓柱形線圈2的縱軸線12的平面中相疊。突出的底部面14與永磁體5的下子部5b與上述平面平行地相疊。所述相疊導(dǎo)致，第一模塊15與第二模塊16之間通過圓柱形線圈2中的電流的合成力在沿y軸正向或負(fù)向幾乎最大偏轉(zhuǎn)時(shí)分別提高。

在圖8a中示出初始位置、也即未偏轉(zhuǎn)狀態(tài)。在圖8b中示出具有沖程(Hub)+s的偏轉(zhuǎn)狀態(tài)。在圖8c中示出具有沖程-s的反向的偏轉(zhuǎn)狀態(tài)。

永磁體5的兩個(gè)子部5a、5b具有垂直于圓柱形線圈2的縱軸線12的徑向磁化。通過永磁體5的兩個(gè)子部5a和5b形成兩個(gè)反向的磁路55a和55b，如借助圖2a所述。

如圖8b所示，當(dāng)以沖程＝+s偏轉(zhuǎn)時(shí)，永磁體的下子部5b的磁場(chǎng)如圖2b所示延伸。永磁體的上子部5a的磁場(chǎng)具有額外的磁路55c，所述額外的磁路經(jīng)過突出的頂部面13閉合。由此產(chǎn)生在沖程最終位置上的力提高。

如圖8c所示，當(dāng)以沖程＝-s偏轉(zhuǎn)時(shí)，永磁體的上子部5a的磁場(chǎng)如圖2c所示延伸。永磁體的下子部5b的磁場(chǎng)具有額外的磁路55d，所述額外的磁路經(jīng)過突出的底部面14閉合。由此產(chǎn)生在沖程最終位置中的力提高。

圖9以子視圖a至c示出與圖8a至8c相對(duì)應(yīng)的根據(jù)本發(fā)明的帶有軸向極面的致動(dòng)器的電磁工作原理，其處于通電狀態(tài)下。例如由圖9可知，穿過圓柱形線圈2的電流如此定向，從而使電流至圖面開始向外流動(dòng)。

除了借助圖8a至8c所示的兩個(gè)永磁體5a、5b的磁場(chǎng)之外，通過圓柱形線圈2的通電還形成了額外的磁場(chǎng)65a。在未偏轉(zhuǎn)狀態(tài)中，如圖9a所示，圓柱形線圈的磁場(chǎng)65a大體上類似于圖3a中圓柱形線圈的磁場(chǎng)線延伸。

如圖9b所示，在以沖程＝+s偏轉(zhuǎn)時(shí)，圓柱形線圈的磁場(chǎng)線65b以額外的磁路65b.2延伸，所述額外的磁路經(jīng)過突出的頂部面13繞永磁體的上子部5a閉合。在此導(dǎo)致在沖程最終位置中的力提高。

如圖9c所示，當(dāng)以沖程＝-s偏轉(zhuǎn)時(shí)，圓柱形線圈2的磁場(chǎng)線65c以額外的磁路65c.2延伸，所述額外的磁路經(jīng)過突出的底部面14繞永磁體的下子部5b閉合。這由此也導(dǎo)致了在沖程最終位置中的力提高。

圖10以三個(gè)子視圖a至c示出與圖8a至8c相對(duì)應(yīng)的帶有軸向極面根據(jù)本發(fā)明的致動(dòng)器的電磁工作原理，其處于通電狀態(tài)下。例如如圖10所示，穿過圓柱形線圈2的電流如此定向，從而使電流朝圖面向內(nèi)流動(dòng)。

永磁體的兩個(gè)子部5a、5b的磁場(chǎng)線如圖8a至8c所示地延伸。圓柱形線圈2的磁場(chǎng)線75a、75b、75c在考慮到反向通電方向的情況下與圖9a至9c類似地延伸。

圖11以子視圖a至c示出根據(jù)本發(fā)明的具有軸向磁化的永磁體的致動(dòng)器的電磁工作原理，其處于斷電狀態(tài)下。為了視圖緊湊，自對(duì)稱軸線12開始分別示出致動(dòng)器的右半部。

在圖11a中示出初始位置、也即未偏轉(zhuǎn)狀態(tài)。在圖11b中示出具有沖程+s的偏轉(zhuǎn)狀態(tài)。在圖11c中示出具有沖程-s的方向偏轉(zhuǎn)狀態(tài)。

永磁體5的兩個(gè)子部5b具有軸向磁化，也即平行于圓柱形線圈2的縱軸線12的磁化。通過永磁體5的兩個(gè)子部5a和5b形成兩個(gè)反向的磁路，所述磁路的通量線借助虛線55a針對(duì)永磁體5的上子部5a示出，并借助虛線55b針對(duì)永磁體的下子部5b示出。永磁體的上子部的磁路55a自永磁體的上子部5a開始經(jīng)過第二磁芯4、第二磁芯4與第一磁芯3之間的界面20a朝第一磁芯3延伸并且又朝向第二磁芯4返回永磁體5的上子部5a。相應(yīng)地，永磁體的下子部5b的磁路55b反向地延伸，自永磁體的下子部5b開始朝向第二磁芯4經(jīng)過第二磁芯4與第一磁芯3之間的界面20b朝向第一磁芯3延伸并且又朝向第二磁芯4返回永磁體的下子部5b。

通過反向的磁路55a和55b形成了在第一磁芯3和第二磁芯4中的磁活性材料的磁飽和。此外，磁場(chǎng)的軸向分量、也即平行于圓柱形線圈2的縱軸線12的分量在第一磁芯3與第二磁芯4之間的界面的過渡處導(dǎo)致力作用。該力作用通過永磁體5的兩個(gè)子部5a和5b和具有非磁性的分隔元件10的第一磁芯3的成鏡像的、也即對(duì)稱布置被抵消，從而在此狀態(tài)下不通過挺桿11將力作用傳遞至電機(jī)或類似裝置(未示出)。

在圖11b中示出挺桿11沿y軸正向偏轉(zhuǎn)(沖程＝+s)時(shí)的致動(dòng)器。通過偏轉(zhuǎn)，非磁性的分隔元件10的位置相對(duì)于永磁體的兩個(gè)子部5a、5b發(fā)生移動(dòng)。在此，在永磁體的上子部5a與永磁體的下子部5b之間不再發(fā)生第一磁芯3與第二磁芯4的相疊。因?yàn)榉谴判缘姆指粼?0的磁阻相對(duì)較高，由實(shí)線所示的針對(duì)永磁體的下子部5b的磁通線目前基本上經(jīng)過第一磁芯3的外部區(qū)域圍繞圓柱形線圈2閉合，并且不經(jīng)過非磁性的分隔元件10。由此導(dǎo)致磁通量密度偏移，也即導(dǎo)致第一磁芯3與第二磁芯4之間的界面20a上的磁磁通量密度提高。磁磁通量密度提高抵消了通過第一磁芯3與第二磁芯4之間的更大相疊而在永磁體的上子部5a的區(qū)域中形成的力作用。在此，磁場(chǎng)在第一磁芯3與第二磁芯4之間的過渡處除了垂直于圓柱形線圈2的縱軸線的徑向分量之外，還具有平行于圓柱形線圈2的縱軸線12的其他的軸向分量。相應(yīng)地，導(dǎo)致在永磁體的下子部5b的區(qū)域中第一磁芯3中的磁磁通量密度降低。因?yàn)橛来朋w的兩個(gè)子部5a和5b呈現(xiàn)為對(duì)稱布置，相應(yīng)的合成力消除。由此在沿y軸正向偏轉(zhuǎn)時(shí)，在挺桿11上的力作用被補(bǔ)償。

在圖11c中示出相對(duì)于圖11b沿反方向、也即沿y軸負(fù)向沖程-s的偏轉(zhuǎn)。磁場(chǎng)線在考慮到相反的偏轉(zhuǎn)方向的情況下與圖11b類似地延伸。

永磁體的兩個(gè)子部5a、5b的反向的磁路55a、55b、65a、65b、75a、75b在構(gòu)造上這樣設(shè)置，從而在未通電狀態(tài)下在整個(gè)沖程范圍內(nèi)(-s，+s)，永磁體5的一個(gè)子部的磁場(chǎng)的各相應(yīng)軸向分量與永磁體5的另一個(gè)子部的磁場(chǎng)的各相應(yīng)軸向分量反向地相等。由此，挺桿11上的力作用不論對(duì)于沿y軸正向還是負(fù)向的偏轉(zhuǎn)來說、也即在整個(gè)沖程范圍內(nèi)都被抵消。

圖12以三個(gè)子視圖a至c示出與圖11a至11c相對(duì)應(yīng)的帶有軸向磁化的永磁體的致動(dòng)器的電磁工作原理，其處于通電狀態(tài)下。為了避免重復(fù)，以下僅對(duì)與圖3所示和圖3所述的帶有徑向磁化永磁體的實(shí)施例的區(qū)別進(jìn)行闡述。例如在圖12中所示，穿過圓柱形線圈2的電流如此定向，從而使電流朝圖面向內(nèi)流動(dòng)。

如以上針對(duì)圖11a至11c所述，通過永磁體5的磁場(chǎng)形成的力作用在整個(gè)沖程范圍內(nèi)被抵消。圓柱形線圈的磁場(chǎng)如圖3所示并且如圖3所述實(shí)施例所示地延伸。這也即是說通過基于圓柱形線圈2的通電的額外的磁場(chǎng)，形成了合成的與沖程有關(guān)的力/電流關(guān)系。

圖13以三個(gè)子視圖a至c示出與圖11a至11c相對(duì)應(yīng)的具有軸向磁化永磁體的致動(dòng)器的電磁工作原理，其處于通電狀態(tài)下。為了避免重復(fù)，以下僅對(duì)于圖4所示和圖4所述具有徑向磁化永磁體的實(shí)施例的區(qū)別進(jìn)行闡述。例如在圖13中所述，穿過圓柱形線圈2的電流如此定向，從而使電流至圖面向外流動(dòng)。

如以上針對(duì)圖11a至11c所示，通過永磁體5的磁場(chǎng)形成的力作用在整個(gè)沖程范圍內(nèi)被抵消。圓柱形線圈的磁場(chǎng)如圖4所示和如圖4所述實(shí)施例那樣延伸。這也即是說通過基于圓柱形線圈2的通電的額外的磁場(chǎng)，形成了合成的與沖程有關(guān)的力/電流關(guān)系。

圖14示出具有飽和連接條的致動(dòng)器的實(shí)施例的剖視圖。為了視圖緊湊，分別自構(gòu)成對(duì)稱軸線的縱軸線12開始僅示出致動(dòng)器的右半部。非磁性的分隔元件10在此構(gòu)成為切缺，所述切缺未完全穿透第一磁芯3。第一磁芯3的材料橫截面僅減小，從而得到面向第二磁芯4的一側(cè)而且構(gòu)成飽和連接條70。第一磁芯3以兩個(gè)縮細(xì)延伸的端部3.1、3.2連接在飽和連接條70上。第一磁芯3的材料橫截面的減小隨著與圓柱形線圈2的縱軸線12的間距的降低而加劇，尤其這樣加劇，從而在面向第二磁芯4的一側(cè)上恰好尚且保留由第一磁芯3的材料制成的飽和連接條70。通過第一磁芯3的材料橫截面的減小，在第一磁芯3的保留的飽和連接條70的磁通量降低時(shí)就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)磁飽和以及所謀求的μ₁≈1的相對(duì)磁導(dǎo)率。

附圖標(biāo)記清單

1 致動(dòng)器

2 圓柱形線圈、電磁體

3 第一磁芯

3a 外部面

3b 底部面

3c 頂部面

3d 內(nèi)部面

3.1 縮細(xì)延伸的端部

3.2 縮細(xì)延伸的端部

4 第二磁芯

5 永磁體

5a 上子部

5b 下子部

10 非磁性的分隔元件

11 挺桿

12 對(duì)稱軸線、縱軸線

13 突出的頂部面

14 突出的底部面

15 第一模塊

16 第二模塊

19a 永磁體的上子部的通量線

19b 永磁體的下子部的通量線

20a 第一磁芯與第二磁芯之間的界面

20b 第一磁芯與第二磁芯之間的界面

21a 永磁體的上子部的通量線

21b 永磁體的下子部的通量線

22 圓柱形線圈的通量線

23 磁化

24 軸線

55a 磁路

55b 磁路

55c 磁路

55d 磁路

65a 磁路

65b 磁路

65b.2 額外的磁路

65c 磁路

65c.2 額外的磁路

70 飽和連接條

75a 磁路

75b 磁路

75c 磁路

A 相疊

B 相疊

C 沖程范圍