[发明专利]具有作用于转换器的加速单元的磁性装置

说明书

一种具有至少一个定子(1)和转换器(2)的磁性装置，所述转换器(2)可沿着转换器运动路径(3)相对于定子(1)在转换器运动方向(4)上运动，其中转换器(2)在转换器运动路径(3)的至少部分区域与加速单元(5)耦合，该加速单元在转换器(2)与加速单元(5)耦合时导致包含了至少一个校正力F_corr的、作用于转换器(2)的加速力状态，所述加速力状态可使得转换器(2)运动离开定子(1)，其中当转换器(2)与加速单元(5)耦合时并且当转换器(2)运动离开定子(1)时，在转换器运动方向(4)上因磁性所致作用于转换器(2)的力之和大于或等于零，从而使得转换器(2)可借助校正力F_corr摆脱由定子(1)引起的引力。

本发明涉及一种具有至少一个定子磁体和转换器磁体的磁性装置，所述转换器磁体可沿着转换器运动路径相对于定子磁体在转换器运动方向上运动，其中转换器在转换器运动路径的至少一部分区域中与加速单元耦合，在转换器与加速单元耦合时所述加速单元导致作用于转换器的包含校正力F_corr的加速力状态，该加速力状态可导致转换器运动离开定子。

为了简单起见，定子磁体在下面简称为定子，转换器磁体在下面简称为转换器。

根据现有技术的磁制动器具有至少一个定子和转换器，转换器可使用在定子和转换器之间作用的磁性引力和斥力来相对于定子运动。从AT20110001260 20110905(申请人Jeremy Hein、Martin Marschner von Helmreich)中已知，引力和斥力基本上是在定子和转换器之间的距离的函数。通过选择在转换器到较近定子的间距可优化作用于转换器的、导致转换器运动的力之和。

在朝定子运动且与定子间距为r的转换器上，作用于转换器的、由磁引力所引起的受力情况可达到最大值。如果转换器的运动方向反过来，也就是说如果转换器运动离开定子，那么在间距r足够小时，定子与运动的转换器之间会有引力作用。

因此，当定子和转换器之间的距离足够小时，定子和转换器独立于定子和转换器的极性被用作磁体。此外，该足够小的距离通过转换器相对于定子的场强来给定，反之亦然。转换器的场强在磁性装置运行时，例如在电磁体极性反转时刻与定子相比会很小。

若在定子与转换器之间的间距足够小，则转换器远离定子的运动会被在定子与转换器之间作用的引力阻止或抑制。现有技术公知的这种效应称之为将转换器“捕获(Fangen)”在定子上。例如，被用作磁驱动器的磁性装置的性能会因此降低。

DE102997051917公开的磁性装置具有被构造成电磁体的致动器和用于在运动方向上产生力的弹簧元件。DE102997051917中没有指出在本专利申请公开内容中所讨论的至少在转换器充分接近定子时在定子和转换器的作用的问题。结果是，本领域技术人员面临的任务不是提出在下面所描述的、根据本发明的力的平衡或力的不平衡。DE102997051917中不包括与要在运动方向上生成的力的大小有关的说明，从而使得本领域技术人员不能从DE102997051917中推断出弹力的大小。

EP1320178中也没有指明除了电磁线性驱动器外起作用的弹簧的大小。当转换器充分接近定子时，定子和转换器用作磁体这一问题在EP1320178中也没有谈及，从而使得本领域技术人员不能从EP1320178中推断出弹力的大小或者可推断出EP1320178中所述与下面所描述的加速单元类似的弹簧的作用。

DE10003928中公开了一种具有作用于转换器的弹簧机构的电磁致动器。根据DE10003928的公开内容，该弹簧机构充当转换器的回转机构。本发明所针对的当转换器运动离开定子时转换器脱离定子这一问题在DE10003928中没有谈及。

在WO2007063222中，弹簧的任务在于，若线圈发生故障则将致动器置于关闭位置。因此，在WO2007063222中没有谈及本发明所针对的问题。

DE202009014192中所公开的装置的弹簧不会影响转换器的运动，但被用于耦合多个装置。