[发明专利]带有用于减小径向力的分段电枢构件的螺线管安排

说明书

技术领域

本发明涉及一种带有电枢构件的螺线管安排，该电枢构件是分段的以便减小由于电枢的偏心度产生的径向力。

背景技术

螺线管一般是公知的、并且被用于多种目的。在一些应用中，拥有一种在相对长的行程中提供相对恒定的力的螺线管是有用的。通常被称作线性螺线管的这类螺线管在一般与一个电枢相关的工作气隙中使用一种可变重叠，以便在沿电枢的纵向长度延伸的螺线管轴线方向上产生一个电磁力。螺线管的一个固有问题是令人不希望的电枢的偏心度。常规的螺线管具有轴向地沿电枢放置的两个气隙，这样使得电枢的偏心度导致两个气隙都减小。电枢的任何偏心度都将导致磁通量的不均匀分布，并且将造成一个垂直于螺线管轴线起作用的令人不希望的径向力。螺线管部件中制造上的不完备、与电枢相关的轴承的余隙、组装螺线管部件时没有完全对齐、等等都可能促成偏心度。

典型地，在螺线管的气隙中产生的力起的作用是使电枢在将减少气隙的磁阻的方向上移动。在一个磁路中，气隙的磁阻与气隙的面积成正比，并且与空隙的距离成反比。这样，一个偏心的电枢将在朝向螺线管磁极件更接近的一侧更强地受到吸引。因此，作用在电枢上的、增大的径向力将被施加在任何相关联的部件表面上，例如在一个电枢销与轴承表面之间，从而造成这些部件之间的摩擦。与这些部件的摩擦降低了螺线管的性能并且导致了磨损。

相应地，对于一种改进的螺线管安排存在着需要，这种螺线管安排帮助使由于偏心度导致的径向力最小化，同时基本上保留了轴向力的水平。

发明内容

本发明是针对一种带有电枢构件的螺线管安排或者螺线管，该电枢构件是分段的以便帮助使由于该电枢构件的偏心度导致的径向力最小化。这种螺线管安排具有一个电磁线圈，当通电时该电磁线圈将在磁路中产生磁通量。一个电枢构件是可移动地、与磁路的气隙相关联地放置的，以便施力并做功。一个磁极件是定位在与该电枢构件的一个中央部分的可操作关联中，这样使得该电枢构件部分地包绕该磁极件。内部的和外部的气隙是定位在电枢构件周围，这样使得电枢构件的偏心度造成了这些气隙之一当中的减小并且另一个气隙中相应的增大，例如电枢构件朝向螺线管轴线或者磁极件的偏心度减少了相关联的内部气隙同时增大了相应的外部气隙。多个径向空隙将电枢构件分成区段，并且这些区段是围绕一个套环的圆周均匀地联接的，这样使得每个区段与该内部气隙和外部气隙的一个对应的部分相关联。电枢构件中的这些径向空隙中断了电枢构件周围的圆周磁通路径。中断圆周磁通路径帮助阻止了从环绕电枢构件的“漩涡”到最接近磁极件的侧面的磁通量，例如，帮助阻止了磁通量的簇集或聚团以及不均匀分布。所造成的径向力显著地小于常规的螺线管。因此，基本上去除或减小了电枢构件与任何相关联的部件表面之间(例如在一个引导销与轴承表面之间)的摩擦。应理解，可以从本发明的螺线管安排中省略使用的通量管(这是常规螺线管所要求的)。本发明的这种改进的螺线管安排具有一个分段的电枢构件，这种安排帮助使由于偏心度导致的、作用在电枢构件上的径向力最小化，同时基本上保留了所希望的轴向力的水平。

本发明的可应用性的其他领域将从以下提供的详细说明中变得更清楚。应该理解，详细的说明和特定的实例(虽然表明了本发明的优选实施方案)是旨在仅用于说明的目的而并非旨在限制本发明的范围。

附图说明

从详细的说明和这些附图中本发明将得到更完全地理解，在附图中：

图1是一种现有技术的螺线管阀门安排的截面正视图；

图2是根据本发明的一个方面的螺线管安排的截面透视图；

图3是本发明的螺线管安排的截面正视图，并且该安排被联接到一个阀门部分上；

图4是根据本发明的一个第二实施方案的螺线管安排的截面正视图，并且该安排被联接到一个阀门部分上；

图5A是一种具有电枢偏心度以及不均匀的第一通量线分布的现有技术的螺线管的截面正视示意图；

图5B是一种具有电枢偏心度以及基本上均匀的第二通量线分布的、根据本发明的一个方面的螺线管的截面正视示意图；

图6是一个截面透视图，示出了具有一个未分段的、同心的环形电枢的一个螺线管的简化示意图；

图6A是一个截面透视示意图，展示了图6的同心的未分段的环形电枢具有基本上均匀分布的通量向量；

图7是一个截面透视图，示出了具有一个未分段的、偏心的环形电枢的一个螺线管的简化示意图；

图7A是一个截面透视示意图，展示了图7的偏心的未分段的环形电枢具有基本上不均匀的并涡旋状分布的通量向量；