特許 6385670 ポンプ用リニアドライブ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6385670

(24)【登録日】2018年8月17日

(45)【発行日】2018年9月5日

(54)【発明の名称】ポンプ用リニアドライブ

(51)【国際特許分類】

   H02K 33/14 20060101AFI20180827BHJP

【ＦＩ】

   H02K33/14

【請求項の数】16

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2013-250693(P2013-250693)

(22)【出願日】2013年12月4日

(65)【公開番号】特開2014-117148(P2014-117148A)

(43)【公開日】2014年6月26日

【審査請求日】2016年11月18日

(31)【優先権主張番号】10 2012 222 430.0

(32)【優先日】2012年12月6日

(33)【優先権主張国】DE

(31)【優先権主張番号】10 2013 205 708.3

(32)【優先日】2013年3月28日

(33)【優先権主張国】DE

(31)【優先権主張番号】10 2013 218 074.8

(32)【優先日】2013年9月10日

(33)【優先権主張国】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】501125231

【氏名又は名称】ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング

(74)【代理人】

【識別番号】100177839

【弁理士】

【氏名又は名称】大場 玲児

(74)【代理人】

【識別番号】100172340

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 始

(72)【発明者】

【氏名】アントン・パヴェレッツ

(72)【発明者】

【氏名】ディエトマール・クラッツァ

【審査官】 樋口 幸太郎

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５５−１３２３８０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特公昭４５−０２２２６０（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特開２０００−０５０６０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３４３４４６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｋ ３３／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１のアクティブ化可能な電磁式駆動装置（１０２ａ）と、
第２のアクティブ化可能な電磁式駆動装置（１０２ｂ）と、
これらの駆動装置（１０２ａ、１０２ｂ）により軸方向に駆動し得る駆動ピストン（１１０）を具備する
リニアドライブ装置（１０１、２０１）であって、
その時々でアクティブ化した前記駆動装置（１０２ａ、１０２ｂ）が、アクティブ化していない駆動装置からアクティブ化した駆動装置（１０２ａ、１０２ｂ）に向かう方向（１１３）に前記駆動ピストン（１１０）を駆動するものであり、
前記電磁式駆動装置（１０２ａ、１０２ｂ）がそれぞれ、固定子鉄心（１０４ａ、１０４ｂ）とコイル受け（１２８）と固定子コイル巻線（１０５ａ、１０５ｂ）とを備える１つの固定子（１０３ａ、１０３ｂ）、ならびに、受動部（１０９）と強磁性能動部（１１１ａ、１１１ｂ）とを備える１つの可動子グループ（１２９ａ、１２９ｂ）を具備し、
前記固定子鉄心（１０４ａ、１０４ｂ）は軸方向に、前記強磁性能動部（１１１ａ、１１１ｂ）を備える開口部を有し、当該開口部は互いに外側を向いており、前記強磁性能動部（１１１ａ、１１１ｂ）は、前記受動部（１０９）を介して前記駆動ピストン（１１０）と結合していることを特徴とするリニアドライブ装置（１０１、２０１）。

【請求項2】

前記固定子（１０３ａ、１０３ｂ）の各々に固有の可動子グループ（１２９ａ、１２９ｂ）が割り当てられていることを特徴とする請求項１に記載のリニアドライブ装置（１０１、２０１）。

【請求項3】

前記可動子グループ（１２９ａ、１２９ｂ）の両方の強磁性能動部（１１１ａ、１１１ｂ）が、前記可動子グループ（１２９ａ、１２９ｂ）の受動部（１０９）を介して互いに結合していることを特徴とする請求項２に記載のリニアドライブ装置。

【請求項4】

前記固定子コイル巻線（１０５ａ、１０５ｂ）のためのコイル受け（１２８）が前記駆動ピストンの軸方向に開いていて、この開いているコイル受け（１２８）が互いに向き合った固定子（１０３ａ、１０３ｂ）が存在する場合、
前記駆動装置（１０２ａ、１０２ｂ）のアクティブ化により可動子グループ（１２９ａ、１２９ｂ）がこれに割り当てられた固定子（１０３ａ、１０３ｂ）の内室（２０８）に向かって移動する時、それぞれ前記駆動装置（１０２ａ、１０２ｂ）により作り出された主磁束線（１０７ａ、１０７ｂ）が、前記開いているコイル受け（１２８）に入り込む前記可動子グループ（１２９ａ、１２９ｂ）の強磁性能動領域（１１１ａ、１１１ｂ）と交差する平面である２つの第１平面（２０６）の、前記駆動ピストン（１１０）の軸方向における間隔（２０７）が、前記駆動ピストン（１１０）に対して半径方向に位置し、それぞれ前記可動子グループ（１２９ａ、１２９ｂ）の強磁性能動領域（１１１ａ、１１１ｂ）に関して中心に位置する２つの第２平面（１２３）の、前記駆動ピストン（１１０）の軸方向における間隔（１２４）より大きい、
又は、
前記駆動装置（１０２ａ、１０２ｂ）のアクティブ化により可動子グループ（１２９ａ、１２９ｂ）がこれに割り当てられた固定子（１０３ａ、１０３ｂ）の内室（２０８）から遠ざかる方向に移動する時、それぞれ前記駆動装置（１０２ａ、１０２ｂ）により作り出された主磁束線（１０７ａ、１０７ｂ）が、前記開いているコイル受け（１２８）に入り込む前記可動子グループ（１２９ａ、１２９ｂ）の強磁性能動領域（１１１ａ、１１１ｂ）と交差する平面である２つの第１平面（２０６）の、前記駆動ピストン（１１０）の軸方向における間隔（２０７）が、前記駆動ピストン（１１０）に対して半径方向に位置し、それぞれ前記可動子グループ（１２９ａ、１２９ｂ）の強磁性能動領域（１１１ａ、１１１ｂ）に関して中心に位置する２つの第２平面（１２３）の、前記駆動ピストン（１１０）の軸方向における間隔（１２４）より小さいことを特徴とする請求項１に記載のリニアドライブ装置（２０１）。

【請求項5】

前記固定子（１０３ａ、１０３ｂ）が、少なくとも１つのスペーサ（１２５）により互いに間隔をあけて位置決めされており、及び／又は、
前記可動子グループ（１２９ａ、１２９ｂ）が、少なくとも１つのスペーサ（１２６）により互いに間隔をあけて位置決めされている
ことを特徴とする請求項１に記載のリニアドライブ装置（１０１、２０１）。

【請求項6】

アクティブ化した駆動装置（１０２ａ、１０２ｂ）により偏位させられる少なくとも１つの可動子グループ（１２９ａ、１２９ｂ）について、少なくとも１つのスプリングエレメント（６０１）が、
エネルギー蓄積とリセットのために、及び／又は、
反力を発生させ、及び／又は、偏位を減衰させるために、及び／又は、
偏位を支援するために、
設けられていることを特徴とする請求項１に記載のリニアドライブ装置（１０１、２０１）。

【請求項7】

軸方向に運動する少なくとも１つの駆動ピストン（１１０）が、その時々の駆動装置（１０２ａ、１０２ｂ）の偏位方向（１１３）に応じてポンプエレメント内部に作用し、ポンプエレメント内で圧縮室（１１７）の中の媒質の圧縮により、及び／又は、媒質の吐き出しにより作用することを特徴とする請求項１に記載のリニアドライブ装置（１０１、２０１）。

【請求項8】

軸方向に運動する少なくとも１つの駆動ピストン（１１０）が、その時々の駆動装置（１０２ａ、１０２ｂ）の偏位方向（１１３）に応じてポンプエレメント内部に、アクティブ化した駆動装置（１０２ａ、１０２ｂ）までの空間距離がより短い方の圧縮室（１１７）の内部に作用することを特徴とする請求項１または７に記載のリニアドライブ装置（１０１、２０１）。

【請求項9】

駆動ピストン（１１０）を具備するピストンポンプと、前記駆動ピストン（１１０）を作動させるリニアドライブ（１０１、２０１）を備えた請求項１に記載のピストンポンプ装置。

【請求項10】

前記スプリングエレメント（６０１）が、
前記可動子グループ（１２９ａ、１２９ｂ）の能動領域（１１１ａ、１１１ｂ）又は受動部（１０９）又はこれ結合したエレメントと、ハウジング（１１６、１１４）又は結合エレメント（１１５）又はハウジング固定のベアリング又はこれと結合したエレメントの間、及び／又は、
前記可動子グループ（１２９ａ、１２９ｂ）の能動領域（１１１ａ、１１１ｂ）又は受動部（１０９）又は可動子スペーサ（１２６）又はこれ結合したエレメントと、前記固定子（１０３ａ、１０３ｂ）又は固定子スペーサ（１２５）又はこれ結合したエレメントの間、及び／又は、
前記可動子グループ（１２９ａ、１２９ｂ）の能動領域（１１１ａ、１１１ｂ）又は受動部（１０９）と前記固定子（１０３ａ、１０３ｂ）のコイル受け（１２８）の中に一体化された巻線サポート（８０１）の間に配置されていることを特徴とする請求項６に記載のリニアドライブ装置（１０１、２０１）。

【請求項11】

前記スプリングエレメント（６０１）が非強磁性材料から作られていることを特徴とする請求項６に記載のリニアドライブ装置（１０１、２０１）。

【請求項12】

前記スプリングエレメント（６０１）が、カップスプリング、リーフスプリング、コイルプレッシャスプリング、自由に成形されたスプリング、又は、それ以外のばね押し作用及び／又は緩衝作用を持つコンポーネントとして、また、これら実施形態の混合形、及び／又は、複数のエレメントからなる形に作られていることを特徴とする請求項６に記載のリニアドライブ装置（１０１、２０１）。

【請求項13】

前記固定子スペーサ（１２５）及び／又は可動子スペーサ（１２６）が、少なくとも１つのスプリングエレメント（６０１）を受け止める、及び／又は、支えるのに適した形に作られていることを特徴とする請求項５または６に記載のリニアドライブ装置（１０１、２０１）。

【請求項14】

前記固定子スペーサ（１２５）が冷却作用面積を増大させた形に作られており、ここで、増大した冷却作用面積が前記スペーサの凹部（９０１）を使って実現していることを特徴とする請求項５に記載のリニアドライブ装置（１０１、２０１）。

【請求項15】

前記リニアドライブのためにアクチュエータハウジング（１１４）ならびにポンプハウジング（１１６）が設けられており、これが、
音響減衰材料から作られている、及び／又は、
熱伝導性に優れた材料から作られている
ことを特徴とする請求項１に記載のリニアドライブ装置（１０１、２０１）。

【請求項16】

固定子鉄心（１０４ａ、１０４ｂ）のコイル受け（１２８）の開口部の隙間が強磁性エレメントの一体化により縮減されることを特徴とする請求項１に記載のリニアドライブ装置（１０１、２０１）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、請求項１の前文に記載のリニアドライブ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、先行技術によるＡＢＳ／ＥＳＰブレーキ制御システムでは、半径方向に配置された、大抵直線的に働く液圧ポンプエレメントを駆動するために、回転式電動モータとドライブシャフト上の偏心板が使用される。これらのエレメントが、作動液をバルブ経由でホイールブレーキから、又は、ホイールブレーキへ吐き出す。部分的にすでに他の分野で採用されているリニアドライブが、ここでも有利な代替装置になり得るであろう。

【0003】

先行技術から例えば特許文献１が知られており、ここで、特にリラクタンス原理に基づく発振モータを備えた振動型コンプレッサが述べられている。ここでは、作動コイルが定置固定子上にあり、可動子が高透磁率材料からなるので、可動部への通電が無くなる。作動巻線は、固定子の磁極に巻かれた交流励磁巻線として形作られていてよい。固定子の両ヨークにある巻線は、可動子の偏位に関して共同で１つの方向に作用する。偏位は両方向において起こり得る。更に、固定子と回転子が略回転対称形をなす形態が述べられている。有利な一形態として、２つの出力通路を持つ駆動モジュールが述べられている。出力通路の中を、駆動モジュールにより駆動されて冷媒を圧縮する働きをする２つの往復ピストンが運動する。

【0004】

先行技術から更に例えば特許文献２が知られており、ここで、交番磁界を発生させるために電流で付勢し得る少なくとも１つの励磁巻線と、第１転換点と第２転換点の間の交番磁界の中で移動できる磁性可動子を備えたリバースリニアドライブが述べられている。このリニアドライブは、それぞれ対をなして向き合う３つのアームを持つ２つのＥ形ヨークを包含する。中央のアームの周囲にそれぞれ１つの励磁巻線が巻き付けられている。両方の励磁巻線が制御回路により電流で付勢されており、ここで、付勢電流方向は、中央アームの磁極片が異極を形成するように決められている。励磁巻線の電流付勢により、可動子は電流方向に応じて左へ又は右へ偏位させられる。実質的に棒状の可動子は、その中央の部域に４つの磁極を持つ永久磁石を包含する。この可動子は、圧縮室の中で反転運動できるピストンと結合している。

【0005】

それ以上に、リニアコンプレッサについて述べる特許文献３が知られている。リニアドライブは個別の駆動装置を具備する。しかしながら、ピストンの偏位は相反する２つの方向に出現し得る。ピストンは、両方向において圧縮室内部に作用する。更に、リセットを支援するスプリングエレメントが設けられている。このリニアコンプレッサは円筒形をなしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】独国特許第１９４２９４５号公報

【特許文献2】国際公開第２００８／０４６８４９Ａ１号公報

【特許文献3】日本国特開平１４−０３１０５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明の課題は、上で述べた種類のリニアドライブにおいて可動子の両方向への偏位を容易に可能にする単純な構造を実現させることである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

この課題は、発明通りのリニアドライブ装置により解決される。本発明によるリニアドライブ装置は、第１のアクティブ化可能な電磁式駆動装置と、第２のアクティブ化可能な電磁式駆動装置と、これらの駆動装置により軸方向に駆動し得る駆動ピストンを駆使する。ここで、本発明の中核をなすのは、その時々でアクティブ化した駆動装置が、アクティブ化していない駆動装置からアクティブ化した駆動装置に向かう方向に駆動ピストンを駆動するようにコンポーネントを互いに調和させ、配置することである。

【0009】

本発明の有利な一形態では、リニアドライブ装置は、それぞれリラクタンスドライブ装置として形作られた電磁式駆動装置を駆使する。このリニアドライブ装置はそれぞれ、固定子鉄心とコイル巻線からなる１つの固定子、ならびに、受動部と強磁性能動部からなる１つの可動子を有する。リラクタンスドライブ装置は、永久磁石等のコスト集約的材料を使用しない利点を持つ。固定子側の磁界は、例えばコイル巻線の採用により実現できる。これに対し、アクチュエータ側では、可動子の強磁性能動部の磁化が固定子の磁界により形作られる。更に、リラクタンスドライブ装置は構造及び起動制御が相対的に簡単である。

【0010】

固定子コイル巻線は、固定子のコイル受けの中に収納されている。そのために固定子鉄心の開口部が必要である。この開口部が固定子コイル巻線を受容する働きをする。固定子鉄心に開口部があることは、例えば固定子鉄心の脚と固定子鉄心がこの箇所で完全に中断されていることを意味する。固定子鉄心は、これを可能にするために有利にＵ形に作ってあってよい。無論、それ以外の形、例えばＯ形、Ｖ形、オメガ形も可能である。固定子鉄心に開口部があることはまた、リラクタンス最小の位置を可能にするために可動子がこの開口部に押し込められることを可能にする。固定子鉄心とその開口部の形体は、可動子のその時々の位置に対して与えられた磁力のもとで最大の磁束が得られるように作られている。固定子鉄心の開口部は、有利に更なるエレメントの一体化により縮減できる。コイル受けが固定子コイル巻線で完全に満たされていないと、そこに固定子鉄心の内室が残ったままになる。この固定子内室が更に有利なことに固定子内の可動子の偏位を許容する。

【0011】

更に有利には、各固定子に固有の可動子グループが割り当てられている。これにより、可動子グループが１つだけの解決策と比べて、両方の駆動装置が空間的により良く分離できることになる。これにより、駆動装置設計時の制約は解消でき、また、同一品を他のシステムから採用することもできる。また、電磁式駆動装置のそれぞれの作用領域をより良い作りにし、拡大することもできる。可動子グループは、いわゆる可動子ホルダである受動部と、いわゆる可動子本体である能動部からなる。

【0012】

必要なコンポーネントの数を減らす上で有利であるのは、更に、リニアドライブの両方の可動子がいわゆる可動子ホルダである共通の可動子受動部を介して結合していることである。このリニアドライブのアクチュエータは、有利には両方の可動子グループにより駆動ピストンと結合した形に作ることができる。

【0013】

可動子は、その機能に関して全体システムの中で最適の働きを発揮できるように可動子ホルダ上に位置決めされる。更に、可動子グループの能動部は、第２の可動子がそのオーバラップ位置に押しやられた時に第１の可動子の偏位が可能になるように共通の可動子ホルダの上で位置決めされる。可動子のオーバラップ位置とは、可動子に割り当てられた駆動装置がアクティブ化した時にこの可動子が押しやられるリラクタンス最小の位置を言う。可動子は、それぞれ割り当てられた駆動装置のアクティブ化により限定された偏位方向に偏位させられる。ここでは、可動子の能動部と結合した可動子グループの受動部（すでに述べた可動子ホルダ）にも力が加えられ、可動子は、その時々の偏位方向においてアクチュエータの発振軸に沿って相応の位置まで偏位させられる。すると、可動子ホルダを介して結合した第２の可動子も偏位させられる。これにより、単純なフェイルセーフシステムと既存のコンポーネントを使って、可動子をそのオーバラップ位置から偏位させることが可能になる。更に、可動子を偏位させる単純な低コストの解決策を可能にするために、両方の可動子を直接結合させることも、その以外の仕方で間接的に結合させることも、有利である。

【0014】

本発明によるリニアドライブ装置の固定子のコイル受けと、そのために必要な固定子鉄心の開口部は、有利な一形態では半径方向において駆動ピストンの方を向いていてよい。代替の一形態では、コイル受けと固定子鉄心の開口部が軸方向において駆動ピストンの方を向いている。更に、駆動ピストンは、リニアドライブの両側で圧縮室内部に作用するワンピース形又はマルチピース形のポンプピストンとして形作られていてよい。

【0015】

コイル巻線を受容する開口部が半径方向において駆動ピストンの方を向いている固定子鉄心が存在する場合、有利に、それぞれ駆動装置により作り出された主磁束線の作用中心面である２つの第１平面の、駆動ピストンの軸方向における間隔が、駆動ピストンに対して半径方向に位置し、それぞれ可動子の強磁性能動領域に関して中心に位置し、駆動ピストンに対して半径方向に位置する２つの第２平面の、駆動ピストンの軸方向における間隔より大きいことを見込んでいる。これにより、アクチュエータは、圧縮室の方向、すなわち、アクティブ化した駆動装置に割り当てられた可動子と圧縮室内部に作用する駆動ピストンの間のスラスト作用距離が短くなる圧縮室の方向に確実に偏位させられる。

【0016】

コイル巻線を受容する開口部が駆動ピストンの軸方向を向いている固定子鉄心が存在する場合は、２つの形態を見込んでいる。第１の形態では、固定子鉄心の開口部が互いに背を向けているのに対し、もうひとつの代替形態では、固定子鉄心の開口部が互いに向き合っている。

【0017】

コイル巻線を受容する開口部が駆動ピストンの軸方向に位置し、この開口部が互いに背を向けている形の固定子鉄心が存在する場合、本発明によるリニアドライブ装置のこの形態では、有利に、駆動装置のアクティブ化によりこれに割り当てられた可動子が固定子の内室に向かう方向（ないしは内室から遠ざかる方向）に移動する時、それぞれ駆動装置により作り出された主磁束線が、開いているコイル受けに入り込む各可動子の強磁性能動領域と交差する平面である２つの第１平面の、駆動ピストンの軸方向における間隔が、駆動ピストンに対して半径方向に位置し、それぞれ可動子の強磁性能動領域に関して中心に位置する２つの第２平面の、駆動ピストンの軸方向における間隔より小さい（ないしは大きい）ことを見込んでいる。

【0018】

コイル巻線を受容する開口部が駆動ピストンの軸方向に位置し、この開口部が互いに向き合っている形の固定子鉄心が存在する場合、本発明によるリニアドライブ装置のこの形態では、有利に、駆動装置のアクティブ化によりこれに割り当てられた可動子が固定子の内室に向かう方向（ないしは内室から遠ざかる方向）に移動する時、それぞれ駆動装置により作り出された主磁束線が、開いているコイル受けに入り込む各可動子の強磁性能動領域と交差する平面である２つの第１平面の、駆動ピストンの軸方向における間隔が、駆動ピストンに対して半径方向に位置し、それぞれ可動子の強磁性能動領域に関して中心に位置する２つの第２平面の、駆動ピストンの軸方向における間隔より大きい（ないしは小さい）ことを見込んでいる。

【0019】

コイル受けを軸方向に整列した時に存在する、本発明によるリニアドライブ装置の前記４つの有利な実施形態によれば、その形態ごとにアクチュエータを、圧縮室の方向、すなわち、アクティブ化した駆動装置に割り当てられた可動子と圧縮室内部に作用する駆動ピストンの面の間のスラスト作用距離が短くなる圧縮室の方向に前記実施形態に関して偏位させることが可能になる。これにより、駆動ピストンの負荷と屈曲の危険は減じられ、更に、実施形態に応じて可動子ホルダのそれも減じられる。前記実施形態により、エレメントをより安定した構造に作るためのコストは節約でき、同時にシステム全体の動作信頼性も向上する。

【0020】

本発明によるリニアドライブ装置は、有利な一実施形態において、固定子鉄心を互いに間隔をあけて、また、可動子グループのコンポーネントを互いに間隔をあけて、更に互いを基準にしても、スペーサの使用により位置決めできるようにすることを見込んでいる。これにより、精密な整列が可能になると同時に、単純な、従ってまた低コストの組み立てが可能になる。同じく、製品投入中の望ましくない変更が起こらない。これで、高い動作信頼性が保証される。

【0021】

有利な一代替形態では、補助のスペーサの使用を省くことができ、ここでは、固定子鉄心と可動子エレメントを結合技術によりそれぞれそれに割り当てられたコンポーネント、例えばポンプハウジング、可動子ホルダ等と結合させる。これには、螺着、接着及びその他の結合方法のほか、特にエレメント同士のプレス圧着が適している。

【0022】

本発明によるリニアドライブ装置の一実施形態では、有利に少なくとも１つのスプリングエレメントの使用を見込んでいる。これは、駆動装置のアクティブ化により偏位させることができる。すなわち、駆動装置はスプリングの圧縮又は偏位に必要な力も生成できる。有利には、スプリングエレメントは、駆動装置のアクティブ化により偏位させられたアクチュエータ又は可動子グループの個々のコンポーネントのリセットとエネルギー蓄積のために使用でき、更なるリセットシステムの必要性は回避できる。また、スプリングは可動子の調和運動を安定させる、それも、機械的共振の付近で最大の効率が達成されるような仕方で安定させる働きをする。同じく、これにより有利に、述べた偏位に対する反力を発生させることができ、及び／又は、偏位を減衰させることができる。更に有利に、プリテンションをかけたスプリングを使って一方向への偏位を支援することもできる。リニアドライブ装置にスプリングエレメントを嵌め込むことは、特にここで挙げた機能の点で有利であるが、無論、これだけに限らない。スプリングエレメントは、１つ以上のスプリングエレメントから形成してあってよい。

【0023】

更に、様々な種類のスプリングが駆動装置のために有利に使用可能であり、ならびに、様々な種類のスプリングが組み合わせ可能である。これは、ここでは例えばカップスプリング、リーフスプリング、コイルプレッシャスプリング、自由に成形されたスプリング、又は、それ以外のばね押し作用及び／又は緩衝作用を持つコンポーネントであってよく、また、これら実施形態の混合形、及び／又は、複数のエレメントからなる形であってもよい。

【0024】

スプリングエレメントの配置は、リニアドライブ装置の複数の位置において可能である。有利な仕方で、スプリングエレメントは、一方で可動子と可動子ホルダ又はこれと結合したエレメントの間に、他方でハウジングとハウジング固定のベアリング又はこれと結合したエレメントの間に配置してよい。代替の有利な配置が、一方で可動子の能動部又は受動部又は可動子スペーサ又はこれと結合したエレメントの間に、他方で固定子又は固定子スペーサ又はこれと結合したエレメントの間に見出される。これで、既存のコンポーネントを少し変えるだけで極めて単純な、従ってまた低コストの解決が達成できる。構造スペースの点で有利な代替の一実施形態では、スプリングエレメントは、一方で可動子、特にコイル受けに面した可動子自由空間（例えば可動子スロット）の間に、他方で固定子、特にコイル受けとコイル巻線の間に一体化される突起状の補助エレメント（例えば固定子の中に一体化され巻線サポートの突起等）の間に配置される。

【0025】

更に、スプリングエレメントが非強磁性材料から作られていると有利であるとされる。これが特に有利であるのは、スプリングエレメントが駆動装置の磁界内又はその辺縁領域内に位置決めされている時である。

【0026】

有利には、非磁性材料の使用により、又は、特定のコンポーネントの特殊な配置により、リニアドライブにおいて、駆動装置の動力発生にマイナスの影響を及ぼし得る電磁的短絡ループが回避される。このために例えば、主カバー、中間カバー及び場合によっては更なるコンポーネントを駆動装置に対して絶縁する非磁性スペーサリングが設けられる。また、可動子を駆動ピストンから分離する非磁性の可動子受けも設けられる。

【0027】

少なくとも１つのスプリングエレメントを受け止める、及び／又は、支えるため、有利に、リニアドライブのコンポーネント、特に固定子スペーサと可動子スペーサが、スプリングエレメントを受け止める、及び／又は、支えるのに適した形に作られている。

【0028】

リニアドライブ装置は、更に有利に、少なくとも１つの軸方向運動可能な駆動ピストンを具備し、この駆動ピストンが、これと結合したリニアドライブにおける可動子グループの受動部により偏位できるようになっている。可動子グループの受動部は、更に、１つ以上の駆動ピストン及びポンプピストンとそれぞれ結合していてよい。自明のことながら、可動子グループの受動部によるほか、この機能は可動子を介しても直接的に実現可能である。

【0029】

その時々の駆動装置により決められる偏位方向に応じて、駆動ピストンはポンプピストンとしてポンプエレメント内部に作用する。この作用により、駆動ピストンは媒質を圧縮し、及び／又は、これをポンプエレメント内に吐き出す。駆動ピストンは、反対方向においても異なるポンプエレメント内部に作用し得るものであってよい。

【0030】

有利な一実施形態では、駆動ピストンは、アクティブ化した状態でこの駆動ピストンを偏位方向に偏位させる駆動装置までの空間距離がより短い方のポンプエレメントの内部にそれぞれ作用する。これにより、有利に、駆動ピストンのスラスト作用距離は短く抑えられる。

【0031】

本発明によるリニアドライブ装置は、有利にピストンポンプ装置として形作ってあってよく、駆動ピストンないしはポンプピストンを付けたピストンポンプと、その駆動ピストンないしはポンプピストンを作動させるリニアドライブを具備してよい。

【0032】

固定子スペーサは、更に有利に、冷却機能を高めるために冷却作用面積を増大させることができる。この増大した能動的な冷却作用面積は、スペーサの凹部を使って実現できる。

【0033】

リニアドライブのために、有利には、音響減衰材料、特に反磁性材料から作られたハウジングが設けてあってよい。更に、このハウジングが熱良導性の材料から作られていてもよい。この特性は、金属粒子又はより優れた熱伝導性を持つ他の材料の添加により改善することができる。

【0034】

固定子鉄心の開口部は、有利には、例えば中間領域においてより良好な磁界を形成するために縮小することができる。この目的のため、１つ以上の強磁性エレメントを開口部に一体化し、これで、残存する隙間を所与の要求に合わせて埋めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0035】

【図1】可動子に対して半径方向に開いたコイル受けと、スラスト作用距離の長いコンポーネント配置を持つリニアドライブの縦断面図である。

【図2】可動子に対して軸方向に開いたコイル受けと、スラスト作用距離の長いコンポーネント配置を持つリニアドライブの縦断面図である。

【図3】可動子に対して半径方向に開いたコイル受けと、スラスト作用距離の短いコンポーネント配置を持つリニアドライブの縦断面図である。

【図4】可動子に対して軸方向に開いて互いに向き合ったコイル受けと、スラスト作用距離が短縮されたコンポーネント配置を持つリニアドライブの縦断面図である。

【図5】可動子に対して軸方向に開いて互いに背を向けたコイル受けと、スラスト作用距離の短いコンポーネント配置を持つリニアドライブの縦断面図である。

【図6】固定子スペーサと可動子スペーサの間にスプリング装置を持つリニアドライブの切り取った一部分の縦断面図である。

【図7】固定子スペーサと可動子スペーサの間に代替のスプリング装置を持つリニアドライブの切り取った一部分の縦断面図である。

【図8】巻線サポートのスプリング支えと可動子リング溝の間にスプリング装置を持つリニアドライブの切り取った一部分の縦断面図である。

【図9】アクチュエータハウジングと可動子の間にスプリング装置を持つリニアドライブの切り取った一部分の縦断面図である。

【図10】代替の配置と形態の可動子エレメントと固定子エレメントを持つリニアドライブの切り取った一部分の縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0036】

以下、本発明を図面に描かれた実施例に則して詳細に、そこで発明に制限を加えることなく説明する。

【0037】

図１は、固定子鉄心１０４ａ及び１０４ｂのコイル受け１２８がアクチュエータ１０８に対して半径方向に開いていて、スラスト作用距離１２７の長いコンポーネント配置が存在するリニアドライブ１０１の縦断面を示す。

【0038】

リニアドライブ１０１は、ここで、電磁式駆動装置の形をなした第１の駆動装置１０２ａと第２の駆動装置１０２ｂを具備する。これらはそれぞれリラクタンスドライブ装置として形作られている。駆動装置１０２ａ及び１０２ｂは各々、そのために固定子１０３ａ、１０３ｂと、それぞれの固定子に割り当てられた可動子グループ１２９ａ、１２９ｂを具備する。可動子グループ１２９ａ及び１２９ｂは各々、能動部（可動子）１１１ａ、１１１ｂと受動部（可動子ホルダ）１０９ａ、１０９ｂからなる。

【0039】

アクチュエータ１０８は、可動子グループ１２９ａ及び１２９ｂの能動部１１１ａ、１１１ｂのほか、更に可動子グループ１２９ａ及び１２９ｂの受動部１０９を包含する。受動部１０９は、両能動部１１１ａ及び１１１ｂを担持し、結合させる。受動部はワンピース構造で、更に駆動ピストン１１０と結合している。駆動ピストンは、これにより、駆動装置１０２ａ及び１０２ｂのそれぞれのアクティブ化による偏位に応じてそれぞれの偏位方向１１３において両方の圧縮室１１７の中へ偏位させられる。

【0040】

駆動装置１０２ａ及び１０２ｂは円筒形をなしている。固定子１０３ａ及び１０３ｂは、それぞれアクチュエータ１０８を円形に包囲する固定子鉄心１０４ａ、１０４ｂからなる。固定子鉄心１０４ａ及び１０４ｂは、コイル受け１２８として形作られている。これらは、図示された実施形態ではそれぞれアクチュエータ１０８に対して半径方向に開いている。

【0041】

ここで特に見込んでいるのは、固定子鉄心１０４ａ及び１０４ｂが各々２つの自由端を有し、Ｕ字形をなすことである。自由端は、固定子コイル巻線１０５ａ及び１０５ｂのコイル受け１２８の軸方向の境界を限定する。Ｕ字形の固定子鉄心１０４ａ及び１０４ｂの溝の中をそれぞれ固定子巻線１０５ａ、１０５ｂが走り、これらがアクチュエータ１０８、特に可動子の能動部を一時的に少なくとも領域ごとに包囲する。固定子１０３ａ及び１０３ｂの各々に可動子グループ１２９ａ、１２９ｂが割り当てられている。可動子１１１ａ、１１１ｂは、アクチュエータ１０８の能動エレメントとして形作られており、強磁性材料からなる。これらは可動子ホルダ１０９と動作結合し、これを介して駆動ピストン１１０と動作結合している。可動子１１１ａ及び１１１ｂはここで、これらにそれぞれ割り当てられた固定子鉄心１０４ａ、１０４ｂと同様に軸方向に延伸している。

【0042】

固定子巻線１０５ａ及び１０５ｂはそれぞれ１つの電気接触子１０６を有する。これにより、周期的に交替する形でコイル通電が行われる。固定子巻線１０５ａ及び１０５ｂの電気接触により、それぞれの固定子鉄心１０４ａ、１０４ｂを介して磁界が作り出され、通電時に主磁束線１０７ａ、１０７ｂが形作られる。磁界を基準にして駆動装置１０２ａ及び１０２ｂの各々について、固定子鉄心１０４ａ、１０４ｂの半径方向に延びる作用中心面１２１を限定することができる。駆動装置１０２ａ及び１０２ｂの造形とその相互の位置が、両駆動装置１０２ａ、１０２ｂの作用中心面１２１の間隔１２２を決定する。

【0043】

主磁束線１０７ａ及び１０７ｂを中心とする磁界は、同じく、割り当てられた可動子１１１ａ、１１１ｂの強磁性材料に作用し、そこでそれぞれ更に磁界と主磁束線１０７ａ、１０７ｂを形成する。可動子１１１ａ及び１１１ｂの強磁性領域を基準にして可動子１１１ａ、１１１ｂについて、アクチュエータ１０８に対して半径方向に延びる中心面１２３を限定することができる。可動子１１１ａ及び１１１ｂの造形とその相互の位置が、両可動子１１１ａ、１１１ｂの能動領域の中心面１２３の間隔１２４を決定する。

【0044】

駆動装置１０２ａ及び１０２ｂの各々に割り当てられた可動子１１１ａ、１１１ｂはそれぞれ磁界と主磁束線１０７ａ、１０７ｂを形成しながら、それぞれアクティブ化した駆動装置１０２ａ、１０２ｂとこれに割り当てられた可動子１１１ａ、１１１ｂの間のリラクタンス最小の位置に押しやられる。この位置を、それぞれの可動子１１１ａ、１１１ｂのオーバラップ位置と呼ぶ。それぞれの可動子１１１ａ、１１１ｂはそこで、割り当てられた駆動装置１０２ａ、１０２ｂのアクティブ化により限定された偏位方向１１３に偏位させられる。ここでは、可動子１１１ａ、１１１ｂと結合したアクチュエータ１０８にも力が作用し、アクチュエータ１０８は、その発振軸１１２に沿ってその時々の偏位方向１１３に偏位させられ、然るべき位置に押しやられる。

【0045】

図１は、アクティブ化により端位置への偏位が実行された駆動装置１０２ａを示す。図示された偏位方向１１３は、駆動装置１０２ａによりすでに実行された右方への偏位を表す。図１では更に、駆動ユニット１０２ａの通電が中断され、駆動装置１０２ｂがアクティブ化する。これにより主磁束線１０７ｂが構築され、これで、次のステップでアクチュエータ１０８は逆の偏位方向に左方へ偏位させられる。後続の図でも同じく、図示された偏位方向は、駆動装置１０２ａのアクティブ化により端位置への運動が実行された時の方向を表す。

【0046】

両可動子１１１ａ及び１１１ｂは、一方の可動子（図１では可動子１１１ａ）がオーバラップ位置にある時、他方の可動子（図１では可動子１１１ｂ）がそのオーバラップ位置から押しやられるような相互位置関係にある。そのため、可動子１１１ａと可動子１１１ｂの間に、両可動子１１１ａ、１１１ｂ相互の軸方向片寄りを可能にするスペーサ１２６が設けられている。固定子鉄心１０４ａと１０４ｂの間にもスペーサ１２５が挿入されている。いずれにせよ、図示された実施形態では固定子鉄心の方が片寄りは僅かである。

【0047】

可動子の一方（図１では可動子１１１ａ）がオーバラップ位置にあって、これに割り当てられた固定子のコイル巻線（図１ではコイル巻線１０５ａ）の通電が止められ、その代わりに他方の固定子のコイル巻線（図１ではコイル巻線１０５ｂ）が通電されると、その時の他方の可動子（図１では可動子１１１ｂ）はエネルギー最適の状態、つまりそのオーバラップ位置に（図２において右方へ）押しやられる。このステップは、いずれにせよ図１に描かれていない。

【0048】

両コイル巻線１０５ａ及び１０５ｂの交替通電により、これでアクチュエータ１０８の発振運動を生じさせることができる。この運動は、動作結合により例えば駆動ピストン１１０に伝達でき、更にポンプハウジング１１６の圧縮室１１７の中に伝達できる。

【0049】

駆動装置１０２ａ及び１０２ｂは、実質的に回転対称の円筒形をなしている。同じく、アクチュエータハウジング１１４も円筒形をなしている。図示された実施例では、結合エレメント１１５が、駆動装置１０２ａ及び１０２ｂの閉め切り、位置決め及び心出し、ならびに、リニアドライブ１０１のポンプハウジング１１６への接続を可能にする。ポンプハウジングは、内部に駆動ピストン１１０が作用する圧縮室１１７を内蔵する。結合エレメント１１５は更に、案内リング１１８、支持リング１１９及びシールリング１２０を受け止めるのに役立つ。

【0050】

スラスト作用距離とは、アクティブ化した駆動装置に割り当てられた可動子と、偏位方向において圧縮室内に偏位させられる駆動ピストンの端面の間にある距離と解する。図１の実施例におけるスラスト作用距離１２７とは、アクティブ化した駆動装置１０２ａに割り当てられた可動子１１１ａと、偏位方向１１３において圧縮室１１７の中に偏位させられる駆動ピストン１１０の端面の間の距離と解する。スペーサ１２５及び１２６の造形と固定子１０３ａ及び１０３ｂの位置決めと可動子１１１ａ及び１１１ｂの位置決めにより、図示された実施例では、左駆動装置がアクティブ化した時にアクチュエータの左から右への運動が達成される。駆動ピストンは、これで左駆動装置により右に配置された圧縮室に圧し入れられる。これで、左可動子１１１ａの始まりからスペーサ１２６、右可動子１１１ｂ、ならびに、残っているピースの可動子ホルダ１０９と駆動ピストン１１０にまたがってスラストロッドの長いスラスト作用距離が得られる。

【0051】

図２は、固定子鉄心１０４ａ及び１０４ｂのコイル受け１２８がアクチュエータ１０８に対して軸方向に開いていて、スラスト作用距離１２７の長いコンポーネント配置が存在する代替実施形態のリニアドライブ２０１の縦断面を示す。この配置で有利であるのは、能動的な強磁性エレメントの質量が小さいことで、ここでは、エレメント１１１ａ及び１１１ｂだけが強磁性材料からなり、残りのエレメントが例えば軽金属から作られている。

【0052】

原則として、図１の実施形態についての前記詳述を参照されたい。基本的な相違点は、固定子鉄心１０４ａ及び１０４ｂがアクチュエータ１０８に対して軸方向に開いたコイル受け１２８を具備することにある。このこと以上に図２が示す実施例では、２つの固定子鉄心１０４ａ、１０４ｂを付けた２つの駆動装置１０２ａ、１０２ｂが存在し、ここで、固定子鉄心１０４ａのコイル受け１２８と固定子鉄心１０４ｂのコイル受け１２８が互いに背を向けており、可動子１１１ａ及び１１１ｂが、それぞれの駆動装置１０２ａ、１０２ｂのアクティブ化により、割り当てられた固定子１０３ａ、１０３ｂの内室２０８に押しやられる。

【0053】

固定子鉄心１０４ａ、１０４ｂのコイル受け１２８がアクチュエータ１０８に対して軸方向に開いていることは、例えば固定子鉄心１０４ａ、１０４ｂの脚が、従って固定子鉄心がこの箇所で完全に中断されていることを意味する。その開口部は、本実施例では、それぞれ割り当てられた可動子１１１ａ、１１１ｂを受け止めるのにも役立つ。そのため、コイル受け１２８の形状と寸法は、入り込む可動子に合わせられている。

【0054】

可動子１１１ａ及び１１１ｂは、それぞれ可動子ホルダ１０９を介して駆動ピストン１１０と結合している。図示された実施形態では、可動子ホルダ１０９が、異形のエンドピースを付けた中空シャフトとして形作られている。駆動ピストン１１０はワンピース構造で、領域ごとに可動子ホルダ１０９で包囲されている。駆動ピストン１１０の両端が、ピストンとして、図示されていないが両側にある両圧縮室の一方に交替で作用する。

【0055】

固定子鉄心１０４ａ及び１０４ｂにそれぞれ固定子巻線１０５ａ、１０５ｂが一体化されている。これが、それぞれの固定子１０３ａ、１０３ｂの内室２０８を埋め尽くす。巻線１０５ａ及び１０５ｂをそれぞれの電気接触子１０６を介して通電することにより、固定子鉄心１０４ａ、１０４ｂに磁界が構築され、これが固定子鉄心１０４ａ、１０４ｂのコイル受け１２８にも出現し、ここで付属の可動子１１１ａ、１１１ｂに作用する。形成される主磁束線１０７ａ、１０７ｂと付属の可動子１１１ａ、１１１ｂがそれぞれ交点を持ち、これにより、主磁束線１０７ａ、１０７ｂがそれぞれ可動子１１１ａ、１１１ｂと交差する平面２０６が限定される。

【0056】

両側で可動子ホルダ１０９に取り付けられた可動子１１１ａ及び１１１ｂは、強磁性材料からなる。この可動子１１１ａ及び１１１ｂはそれぞれ、付属のリラクタンスドライブ装置１０２ａ、１０２ｂの磁界により同様に磁化される。ここで、可動子１１１ａ、１１１ｂの各々について可動子グループ１２９ａ、１２９ｂの強磁性能動領域の中心面１２３を限定することができる。更に、両方の可動子中心面１２３の間隔１２４を限定することができる。

【0057】

それぞれ固定子鉄心１０４ａ、１０４ｂと固定子コイル巻線１０５ａ、１０５ｂを付けた、また、場合によっては図１に描かれた通りのスペーサ１２５を固定子駆動装置の間を付けた両固定子１０３ａ、１０３ｂから作られた固定子グループ２０２については、固定子グループ２０２の基準位置２０３を限定することができ、これは、固定子グループ２０２の円筒体に対して半径方向の幾何学的中心面により描かれる。可動子１１１ａ、１１１ｂと可動子ホルダ１０９から作られたアクチュエータ１０８についても、このアクチュエータにとっての基準位置２０４を限定することができ、これは、アクチュエータ１０８の円筒体に対して半径方向の幾何学的中心面により描かれる。

【0058】

今、固定子鉄心１０４ａ及び１０４ｂにおいてそれぞれのコイル巻線１０５ａ、１０５ｂが通電されると、それぞれの主磁束線１０７ａ、１０７ｂに沿って磁束が発生し、従って固定子鉄心１０４ａ、１０４ｂとそのコイル受け１２８に磁界が発生する。この磁界が、可動子１１１ａ、１１１ｂをリラクタンス最小の位置に押しやる。この位置が存在するのは、例えば、――横断面で見て――可動子１１１ａ及び１１１ｂがそれぞれ固定子鉄心１０４ａ、１０４ｂのコイル受け１２８（すなわち可動子サポート）の中心に配置されている時、特に、可動子の（幾何学的）重心が可動子サポートの（幾何学的）重心と一致する時である。

【0059】

リラクタンス最小の位置は、図２に描かれた実施例では、可動子１１１ａと付属の固定子鉄心１０４ａと固定子コイル巻線１０５ａで表されている。この場合、アクティブ化した駆動装置１０２ａの可動子１１１ａの強磁性能動領域の中心面１２３と、主磁束線が可動子と交差する平面２０６は一致する。可動子１１１ａは、これで偏位方向１１３において右方への偏位２０５を経験したことになる。

【0060】

可動子ホルダ１０９の長さと可動子１１１ａ、１１１ｂの位置決めは、両駆動装置１０２ａ、１０２ｂの幅とそのそれぞれのコイル受け１２８に、また、そこに形成される主磁束線１０７ａ、１０７ｂに合わせられている。図２に描かれた実施例（駆動装置１０２ａ、１０２ｂの軸方向のコイル受け１２８が互いに背を向けている）では、可動子ホルダ１０９の長さと可動子ホルダ１０９における可動子１１１ａ、１１１ｂの位置決めは、両駆動装置１０２ａ、１０２ｂのアクティブ化により、これに割り当てられた可動子１１１ａ、１１１ｂがそれぞれ、割り当てられた固定子１０３ａ、１０３ｂの内室２０８に押しやられるように駆動装置１０２ａ、１０２ｂの幅と合わせられている。

【0061】

ここで、両可動子エレメント１１１ａ、１１１ｂの間隔１２４は、主磁束線が両駆動装置１０２ａ、１０２ｂの可動子と交差する両平面２０６の間隔２０７より大きい。これにより長いスラスト作用距離１２７が得られ、ここで、例えば図３では、アクティブ化した駆動装置１０２ａから付属のコイル受け１２８の中に押しやられた可動子１１１ａが、これに作用する力を、可動子ホルダ１０９の全長にわたって、また、これに続く駆動ピストン１１０を介して右方へ、例えば図１に描かれた圧縮室１１７の中に伝達する。

【0062】

図３は、固定子１０３ａ及び１０３ｂのコイル受け１２８がアクチュエータ１０８に対して半径方向に開いていて、スラスト作用距離１２７の短い発明通りのコンポーネント配置が存在するリニアドライブ１０１の縦断面を示す。原則として、図１の実施形態についての前記詳述を参照されたい。基本的な相違点は、リニアドライブのコンポーネントの発明通りの配置、寸法決め及び調和によって短いスラスト作用距離が実現させられることにある。

【0063】

更に、固定子鉄心１０４ａ、１０４ｂが各々、Ｕ字形をなす２つの自由端を持つことを見込んでいる。固定子１０３ａ、１０３ｂの各々に可動子１１１ａ、１１１ｂが割り当てられている。可動子１１１ａ、１１１ｂはここで、これにそれぞれ割り当てられた固定子鉄心１０４ａ、１０４ｂと同様に軸方向に延伸している。可動子１１１ａ、１１１ｂは、可動子グループ１２９ａ、１２９ｂの能動エレメントとして形作られており、強磁性材料からなる。これらは、可動子グループ１２９ａ、１２９ｂの受動部としての可動子ホルダ１０９を介して互いに結合している。一方の可動子（例えば図３の１１１ａ）がオーバラップ位置にある時、他方の可動子（例えば図３の１１１ｂ）は自らのオーバラップ位置から押しやられる。

【0064】

図３に描かれた実施例では、固定子１０３ａと固定子１０３ｂの間にスペーサが挿入されている。同じく可動子１１１ａと可動子１１１ｂの間にもスペーサが挿入されている。これらはそれぞれ、可動子中心面の間隔が駆動装置の作用中心面の間隔より小さくなるように寸法決めされ、互いに合わせられ、配置されている。これにより、短いスラスト作用距離が得られる。

【0065】

スラスト作用距離とは、その時々でアクティブ化した駆動装置に割り当てられた可動子と、偏位方向において圧縮室内に偏位させられる駆動ピストンの端面の間にある距離と解する。

【0066】

スペーサ１２５及び１２６の造形と固定子１０３ａ及び１０３ｂの位置決めと可動子１１１ａ及び１１１ｂの位置決めにより、図３に描かれた実施例では、左駆動装置がアクティブ化した時にアクチュエータの右から左への運動が達成される。駆動ピストンは、これで左駆動装置により左に配置された圧縮室に圧し入れられる。これで、左可動子１１１ａの始まりから直接、残っているピースの可動子ホルダ１０９と駆動ピストン１１０にまたがってスラストロッドの短いスラスト作用距離が得られる。

【0067】

図４は、固定子１０３ａ及び１０３ｂのコイル受け１２８がアクチュエータ１０８に対して軸方向に開いていて、スラスト作用距離１２７が短縮された発明通りのコンポーネント配置が存在するリニアドライブ２０１の縦断面を示す。原則として、図２の実施形態についての前記詳述を参照されたい。基本的な相違点は、リニアドライブのコンポーネントの発明通りの造形、配置及び調和によって短縮されたスラスト作用距離が実現させられることにある。図４の実施形態では、運動させられる質量が僅少である。これにより高い周波数が達成でき、これにより、ポンプの体積流量も大きくできる。

【0068】

図４が示す実施例では、２つの固定子鉄心１０４ａ、１０４ｂを付けた２つの駆動装置１０２ａ、１０２ｂが存在し、ここで、固定子１０３ａのコイル受け１２８と固定子１０３ｂのコイル受け１２８が互いに向き合っており、可動子１１１ａ及び１１１ｂが、それぞれの駆動装置１０２ａ、１０２ｂのアクティブ化により、割り当てられた固定子１０３ａ、１０３ｂの内室２０８に押しやられる。

【0069】

コイル受け１２８により生じる、固定子鉄心１０４ａ及び１０４ｂの開口部の隙間は、図示された実施例では、強磁性リングエレメント４０３の挿入により減じられ、形状と寸法の面で、開口部に入り込む可動子１１１ａ、１１１ｂに適合させられる。

【0070】

可動子ホルダ１０９は、スリーブ状の形をなしており、ワンピース構造の駆動ピストン１１０の上に取り付けられている。可動子ホルダ１０９は、扁平な端と中央のカラーを具備する。このカラーの上に更なるエレメントとして別の可動子ホルダ４０２が取り付けられており、これが同時に両可動子１１１ａ、１１１ｂのスペーサとして形作られ、これで可動子中心面１２３の間隔１２４を限定する。

【0071】

駆動装置１０２ａ及び１０２ｂにおいて形成される主磁束線１０７ａ、１０７ｂと付属の可動子１１１ａ、１１１ｂがそれぞれ交点を持ち、これにより、主磁束線１０７ａ、１０７ｂがそれぞれ可動子１１１ａ、１１１ｂと交差する平面２０６が限定できる。

【0072】

更に、駆動装置１０２ａと駆動装置１０２ｂの間にスペーサ１２５が設けられており、これが同時にストッパ、心出しエレメント及びハウジング部品として形作られている。このスペーサ１２５は、主磁束線が可動子と交差する平面２０６の間隔２０７を限定する。

【0073】

更に図４は、磁界内の磁束にとっての短絡ループを回避する可能性を示す。短絡ループは、磁気伝導性コンポーネントが直に隣接し合うことによって生じる。それゆえ、コンポーネント同士を引き離し、必要に応じて固定子１０３ａ、１０３ｂの磁心とポンプハウジング１１６の間に空隙を作るために非磁性のスペーサ又はスリーブ４０１を使用する。更に、駆動装置１０２ａと１０２ｂの間のスペーサ１２５、ならびに、駆動ピストン１１０を可動子１１１ａ、１１１ｂから引き離す可動子ホルダ１０９は、非磁性材料から作られていてよい。

【0074】

図４に描かれた実施例（駆動装置１０２ａ、１０２ｂの軸方向のコイル受け１２８が互いに向き合っている）では、可動子ホルダ４０２の長さと可動子ホルダ４０２における可動子１１１ａ、１１１ｂの位置決めは、両駆動装置１０２ａ、１０２ｂのアクティブ化により、これに割り当てられた可動子１１１ａ、１１１ｂがそれぞれ、割り当てられた固定子１０３ａ、１０３ｂの内室２０８に押しやられるようにスペーサ１２５を介して両駆動装置１０２ａ、１０２ｂの配置と合わせられている。ここで、両可動子１１１ａ、１１１ｂの間隔１２４は、主磁束線が両駆動装置１０２ａ、１０２ｂの可動子１１１ａ、１１１ｂと交差する両平面２０６の間隔２０７より小さい。

【0075】

これにより、図４の例では、短縮されたスラスト作用距離１２７が得られ、ここで、例えば、アクティブ化した駆動装置１０２ｂから付属の固定子鉄心１０４ｂの開口部に入り込む可動子１１１ｂが、これに作用する力を、可動子ホルダ１０９の長さの一部にわたって、また、これに続く駆動ピストン１１０を介してその後に置かれた、例えば図１の右側に描かれた圧縮室１１７の中に伝達する。

【0076】

図５は、固定子１０３ａ及び１０３ｂのコイル受け１２８がアクチュエータ１０８に対して軸方向に開いていて、スラスト作用距離１２７の短い発明通りのコンポーネント配置が存在するリニアドライブ２０１の縦断面を示す。原則として、図２と図４の実施形態についての前記詳述を参照されたい。基本的な相違点は、リニアドライブのコンポーネントの発明通りの造形、配置及び調和によって短いスラスト作用距離が実現させられることにある。

【0077】

可動子ホルダ１０９の長さと可動子１１１ａ、１１１ｂの位置決めは、両駆動装置１０２ａ、１０２ｂの幅と固定子１０３ａ、１０３ｂのコイル受け１２８のそれぞれの開口部に、また、そこに形成される主磁束線１０７ａ、１０７ｂに合わせられている。図５に描かれた実施例（固定子１０３ａ、１０３ｂの軸方向のコイル受け１２８が互いに背を向けている）では、可動子ホルダ１０９の長さと可動子ホルダ１０９における可動子１１１ａ、１１１ｂの位置決めは、両駆動装置１０２ａ、１０２ｂのアクティブ化により、これに割り当てられた可動子１１１ａ、１１１ｂがそれぞれ、固定子１０３ａ、１０３ｂの内室２０８から固定子１０３ａ、１０３ｂのコイル受け１２８のそれぞれの開口部の中に押しやられるように両駆動装置１０２ａ、１０２ｂの幅と合わせられている。

【0078】

図５が示す実施例では、２つの固定子鉄心１０４ａ、１０４ｂを付けた２つの駆動装置１０２ａ、１０２ｂが存在し、ここで、固定子１０３ａのコイル受け１２８と固定子１０３ｂのコイル受け１２８が互いに背を向けており、可動子１１１ａが、駆動装置１０２ａのアクティブ化により固定子１０３ａの内室２０８から左方へ固定子１０３ａのコイル受け１２８の開口部の中に押しやられる。

【0079】

ここで、両可動子エレメント１１１ａ、１１１ｂの間隔１２４は、主磁束線が両駆動装置１０２ａ、１０２ｂの可動子１１１ａ、１１１ｂと交差する両平面２０６の間隔２０７より小さい。これにより、短いスラスト作用距離１２７が得られ、ここで、アクティブ化した駆動装置１０２ａから付属のコイル受け１２８の開口部に入り込む可動子１１１ａが、これに作用する力を、僅かに可動子ホルダ１０９の端とこれに続く駆動ピストン１１０だけを介してその近くに置かれた、例えば図１の左側に描かれた圧縮室１１７の中に伝達する。

【0080】

図６は、固定子スペーサ６０３と可動子スペーサ６０２ａないしは６０２ｂの間にスプリングエレメント６０１を配置したリニアドライブ１０１の切り取った一部分の縦断面を示す。ここで、固定子スペーサ６０３は、１つ以上のスプリングエレメント６０１の支承及び支持を可能にする。反対側では、スプリングエレメント６０１は可動子スペーサ６０２ａないしは６０２ｂに支えられる。

【0081】

スプリングエレメント６０１は、アクティブ化した駆動装置１０２の偏位方向１１３に偏位させられたアクチュエータ１０８をリセットする働きをする。リセットに必要なエネルギーは、アクチュエータ１０８が偏位する時にスプリングエレメント６０１に中間蓄積される。この時、スプリングエレメント６０１は固定子スペーサ６０３の上で支えられている。図示された実施形態では、スプリングエレメント６０１はカップスプリングとして形作られている。更に、コイルスプリング、リーフスプリング等の形、ならびに、単純な形、又は、例えばパッケージとして組み合わせた形の実施形態も可能である。

【0082】

更に図６は、磁界内の磁束にとっての短絡ループを回避する可能性を示す。この目的のため、非磁性のスペーサリング６０４を駆動装置１０２ａ、１０２ｂと結合エレメント１１５の間に横から、例えば図示されていないポンプハウジング１１６に向けて挿入する。この結合エレメントは、駆動装置１０２ａ及び１０２ｂの位置決めにも役立つように形作られている。

【0083】

図７は、固定子スペーサ６０３と可動子スペーサ６０２の間にスプリングエレメント６０１を代替的に配置したリニアドライブ１０１の切り取った一部分の縦断面を示す。原則として、先に図解された詳述を参照されたい。基本的な相違点は、可動子スペーサ６０２が、中央カラーとして形作られたスプリング支えと一体をなすワンピース構造であることにある。更に、可動子１１１ａ、１１１ｂと可動子スペーサ６０２を互いに間隔をあけて支えるために更なるエレメント７０１ａ及び７０１ｂが設けられている。

【0084】

図８は、巻線サポート８０１のスプリング支え８０２と可動子１１１ａ、１１１ｂのリング溝８０３の間にスプリングエレメント６０１を代替的に配置したリニアドライブ１０１の切り取った一部分の縦断面を示す。原則として、先に図解された詳述を参照されたい。基本的な相違点は、スプリングエレメント６０１が可動子リング溝８０３の中空部の中に位置決めされることにある。

【0085】

可動子リング溝８０３は、ここで、一方の側でスプリングエレメント６０１のための支えエレメントとして使用される。スプリングエレメント６０１の他端は、コイル巻線１０５ａ、１０５ｂと固定子鉄心１０４ａ、１０４ｂの間に位置決めされた巻線サポート８０１で支えられる。更に、固定子鉄心１０４ａ、１０４ｂは、固定子スペーサ８０４を使って互いに位置決めされる。この固定子スペーサ８０４は、可動子１１１ａ、１１１ｂのためのストッパ８０５として形作られた中央カラーを具備する。

【0086】

図９は、アクチュエータハウジング１１４及び結合エレメント１１５と可動子１１１ａ及び１１１ｂの間にそれぞれスプリングエレメント６０１を代替的に配置したリニアドライブ１０１の切り取った一部分の縦断面を示す。原則として、先に図解された詳述を参照されたい。

【0087】

更に、図１に描かれた固定子スペーサ１２５、ないしは図９に描かれた固定子支え用スペーサ８０４にとっての代替の実施形態を示す。ここで、スペーサ８０４は凹部９０１を有する。この凹部９０１が冷却作用面積を増大させる。この凹部９０１は、放熱効果を高める冷却構造（図示されていない）を持つ。

【0088】

図１０は、アクチュエータ１０８と駆動装置１０２ａ、１０２ｂのそれぞれのエレメントを代替的に配置、造形したリニアドライブの切り取った一部分の縦断面を示す。

【0089】

固定子鉄心１０４ａ、１０４ｂは各々、更に２つの自由端を持つ。これらは実施的にＵ字形をなしている。ここでは、いずれにせよ主磁束線が最良の形に作られることで材料の節約と形の最適化が図られている。固定子１０３ａ、１０３ｂの各々に可動子１１１ａ、１１１ｂが割り当てられている。可動子１１１ａ、１１１ｂはここで、これにそれぞれ割り当てられた固定子鉄心１０４ａ、１０４ｂと比べて短縮された形で軸方向に延伸している。可動子１１１ａ、１１１ｂは、アクチュエータ１０８の能動エレメントとして形作られており、強磁性材料からなる。これらは、可動子ホルダ１０９を介して互いに結合している。一方の可動子（例えば図３の１１１ａ）がオーバラップ位置にある時、他方の可動子（例えば図３の１１１ｂ）は自らのオーバラップ位置から押しやられる。

【0090】

可動子１１１ａ、１１１ｂと固定子１０３ａ、１０３ｂのかかる造形により、可動子間のスペーサと固定子間のスペーサが省略できる。図示された実施例では、固定子スペーサ１２５と可動子スペーサ１２６がいずれにせよ更に薄肉の非磁性エレメントとして形作られ、磁気的短絡ループを回避するために使用される。

【符号の説明】

【0091】

１０１ リニアドライブ
１０２ａ 第１の駆動装置
１０２ｂ 第２の駆動装置
１０３ 固定子
１０４ 固定子鉄心
１０５ 固定子コイル巻線
１０６ 電気接触子
１０７ 主磁束線
１０８ アクチュエータ
１０９ 可動子ホルダ（受動部）
１１０ 駆動ピストン
１１１ 可動子（能動部）
１１２ アクチュエータの発振軸
１１３ 偏位方向
１１４ アクチュエータハウジング
１１５ 結合エレメント
１１６ ポンプハウジング
１１７ 圧縮室
１２１ 駆動装置の作用中心面
１２２ 作用中心面の間隔
１２３ 可動子の作用中心面
１２４ 作用中心面の間隔
１２５ 固定子スペーサ
１２６ 可動子スペーサ
１２７ スラスト作用距離
１２８ コイル受け
１２９ 可動子グループ
２０１ リニアドライブ
２０２ 固定子グループ
２０６ 主磁束線が可動子と交差する平面
２０８ 固定子の内室
６０１ スプリングエレメント
８０１ 巻線サポート
９０１ スペーサ凹部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】