須大于零。如果C = O的話，則所述系統(tǒng)處于磁量最小或能量最小。因此將不再存在合力31。相應(yīng)的力在最小能量的方向上只會(huì)在被從該位置移出時(shí)才會(huì)產(chǎn)生。這導(dǎo)致了非離散式的定位，因而具有相應(yīng)止擋件的實(shí)施方式是優(yōu)選的。
[0058]活動(dòng)件10針對(duì)磁體20和21形成磁性背鐵(Rueckschluss)，從而能夠相對(duì)于活動(dòng)件10達(dá)到系統(tǒng)的最小磁性阻抗或能量最少的狀態(tài)。根據(jù)活動(dòng)件的位置，也根據(jù)止擋件29和30的位置，能夠因此實(shí)現(xiàn)不同的保持力。在所示的實(shí)施例中將電磁致動(dòng)器設(shè)計(jì)為使得活動(dòng)件10在止擋件上，即，例如在近側(cè)止擋件30上的位置并不對(duì)應(yīng)于能量最少的狀態(tài)。由此，電磁致動(dòng)器進(jìn)一步需要將活動(dòng)件拉至最小阻抗的位置上，從而產(chǎn)生最終保持力(磁阻)。
[0059]為了此時(shí)將活動(dòng)件10從近側(cè)位置移動(dòng)至遠(yuǎn)側(cè)位置上，對(duì)線圈24通以電流。由此，能夠產(chǎn)生總磁場，該總磁場在遠(yuǎn)側(cè)方向上產(chǎn)生力，該力大于在近側(cè)方向上的保持力。這在圖4和圖5中已進(jìn)行了描述。在遠(yuǎn)側(cè)方向上的所述力被設(shè)定為移動(dòng)力34。通過對(duì)線圈24通以電流，以遠(yuǎn)側(cè)永磁體20的磁場與線圈的磁場總和產(chǎn)生相應(yīng)磁場，該磁場通過圖4和圖5左側(cè)的磁北極26和磁南極25來顯示。在理想的情況下，線圈產(chǎn)生的磁通量與遠(yuǎn)側(cè)永磁體20的磁通量相對(duì)應(yīng)。從而使得朝向近側(cè)第二間隔部件23或朝向定子極靴的磁場得以增強(qiáng)。遠(yuǎn)側(cè)永磁體20和線圈從理論上來說形成一個(gè)較大的連貫的磁體，其具有比近側(cè)永磁體21更大的場強(qiáng)，理想情況下為近側(cè)永磁體21的場強(qiáng)的兩倍。由此，產(chǎn)生相應(yīng)的磁通量32和33，該磁通量顯示在圖4和圖5中，并且產(chǎn)生朝向遠(yuǎn)側(cè)端部的相應(yīng)的移動(dòng)力34。通過3個(gè)磁性構(gòu)件(兩個(gè)永磁體20和21以及線圈24)的共同作用，活動(dòng)件10從其近側(cè)位置移動(dòng)至其遠(yuǎn)側(cè)位置。
[0060]通過所示的結(jié)構(gòu)，線圈的磁通量不必完全抵消永磁體的磁通量。從而，減少了線圈的磁場使永磁體消磁的風(fēng)險(xiǎn)。由于通過鐵磁材料來包圍線圈而能夠?qū)崿F(xiàn)極高的效率。這減少了必要的切換電流并進(jìn)而減少了在內(nèi)窺鏡的情況下，在遠(yuǎn)側(cè)區(qū)域內(nèi)可能出現(xiàn)的應(yīng)該避免的加熱。
[0061]在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電磁致動(dòng)器中使用活動(dòng)件的相應(yīng)引導(dǎo)部，例如引導(dǎo)管或管，該引導(dǎo)管或管例如由不銹鋼、陶瓷或者塑料制成，并且磁導(dǎo)率μ I或者約為1，并且因此對(duì)于磁場來說其表現(xiàn)與空氣類似。尤其在被極大程度小型化的電磁致動(dòng)器(其也可被稱為磁阻致動(dòng)器)的情況下，重要的是，盡可能高地保持效率，這是因?yàn)樵谛⌒突^程中所述力以四次冪減少。在此情況下例如可減小磁體與活動(dòng)件之間的氣隙。然而因使用引導(dǎo)管或管而需要最小厚度。因此該氣隙不能被無限降低并且效率無法以最佳的方式提高。現(xiàn)在根據(jù)本發(fā)明提高引導(dǎo)管或管的磁導(dǎo)率，以便縮小“氣隙”。
[0062]此外在圖10中示出了曲線圖，該曲線圖示出了與管11的磁導(dǎo)率相關(guān)的力?？v坐標(biāo)以單位Nm表示力F。橫坐標(biāo)表示磁導(dǎo)率μ -曲線61示出了在使用剩磁為0.3Τ的永磁體時(shí)，在端部位置上的根據(jù)本發(fā)明的致動(dòng)器的保持力。以虛線和附圖標(biāo)記63示出了在線圈通量為100A/mm2并且永磁體的剩磁為0.3特斯拉時(shí)處于端部位置的致動(dòng)器的切換力。相應(yīng)地，曲線62是在使用剩磁為0.5T的永磁體時(shí)處于端部位置的致動(dòng)器的保持力并且曲線64是在線圈通量為100A/mm2并且具有剩磁為0.5T的永磁體時(shí)致動(dòng)器的切換力。因此圖10示出了管11的磁導(dǎo)率對(duì)根據(jù)本發(fā)明的雙穩(wěn)態(tài)電磁致動(dòng)器的保持力和切換力的影響。這些曲線通過FEM模擬來確定。
[0063]已知的是，該保持力提高至磁導(dǎo)率約為2并在此后再次回落并且大約在磁導(dǎo)率為6時(shí)回落至起始值以下。在切換力情況下可看到更大的效果。切換力須為負(fù)值，以便進(jìn)行切換?？偟膩碚f，圍繞線圈的磁回路由于通過管11的磁導(dǎo)率而被更好地閉合并且由此提高由線圈產(chǎn)生的磁通量。在使用剩磁為0.5T的永磁體時(shí)，即在兩條曲線61和63回落時(shí)，致動(dòng)器在磁導(dǎo)率為I時(shí)不起作用，這是因?yàn)榍袚Q力為正值。只有當(dāng)氣隙中的磁導(dǎo)率增大時(shí)切換力才為負(fù)值。在曲線63與64的交點(diǎn)處，即，在磁導(dǎo)率約為5時(shí)，兩個(gè)電磁致動(dòng)器達(dá)到相同的切換力。但保持力在剩磁為0.5T時(shí)大小差不多為三倍大。直至磁導(dǎo)率約為20時(shí)，剩磁為0.5T的電磁致動(dòng)器達(dá)到比剩磁為0.3T的電磁致動(dòng)器的保持力的最大絕對(duì)值更大的保持力。而切換力在此區(qū)域中超過四倍大小。
[0064]借助也可被稱為滑動(dòng)件的管11，材料能夠相應(yīng)地進(jìn)行切削加工，并且優(yōu)選以冷成型的方式生產(chǎn)。此時(shí)，尤其考慮滾壓處理或者深沖處理。尤其優(yōu)選冷拉管。也可使用被應(yīng)用于EMV-屏蔽中的材料。此時(shí)，其例如為鐵氧體，如例如鎳鐵氧體。
[0065]作為替代的，可生產(chǎn)例如填充有鐵磁顆粒的塑料管。通過塑料材料被鐵磁顆粒的填充的程度可以很好地調(diào)節(jié)管的磁導(dǎo)率。例如可以毫無問題地將該磁導(dǎo)率調(diào)節(jié)到2至100之間。在生產(chǎn)過程中，注入的坯件可進(jìn)行切削后加工或者使用注塑成型法。
[0066]圖6示出了一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的致動(dòng)器的部件的特別優(yōu)選的實(shí)施方式的剖視圖，其中，尤其示出了管11和磁體20，21的一部分，其包括相應(yīng)的磁南極25和磁北極26，以便在管11中相應(yīng)更好地示出該位置。根據(jù)圖4中的實(shí)施方式，管11被分成不同的部段，這些部段沿縱軸線方向連續(xù)布置。因此該管可被例如構(gòu)造成，使得設(shè)有中部區(qū)域41，該中部區(qū)域的磁導(dǎo)率例如為I或者約為I。該中間區(qū)域41與兩個(gè)管區(qū)域40和42相鄰，這兩個(gè)管區(qū)域具有例如大小為2至100或者4至60或者6至40或者8至40的提高的磁導(dǎo)率或者具有范圍為2至100的另一磁導(dǎo)率。該管區(qū)域40和42可如虛線所示位于磁體20和21的區(qū)域內(nèi)并且優(yōu)選略偏離所述磁體。因此端部區(qū)域44可連接至兩側(cè)，其中所述管的磁導(dǎo)率為I或約為I。但是，端部區(qū)域44也可相應(yīng)地具有較高的磁導(dǎo)率并且尤其具有在40至42的范圍內(nèi)的磁導(dǎo)率。通過該實(shí)施方式避免了通過所述管在磁體20與21之間用于保持活動(dòng)件10以及用于切換活動(dòng)件10的磁通量的流失。由此，磁通量相應(yīng)地由管11聚集起來，也就是說在徑向方向上經(jīng)過所述管11。
[0067]為了生產(chǎn)相應(yīng)的管，可以例如使用注塑成型，尤其借助如在圖8中示意性以剖視圖示出的鑄模進(jìn)行。這里示出了鑄模50，其具有三個(gè)開口 51，51’和51”，這些開口被用作澆注位置。鑄模50具有外套、內(nèi)置管以及其所有面上的蓋。在這些元件之間構(gòu)造有空腔，該空腔是管狀的并且管11因而由其形成。沿軸向方向在鑄模50的端部區(qū)域中，尤其是略微與端面間隔開地將相應(yīng)的磁體52，53和54設(shè)置在右側(cè)上并且將52’，53’和54’設(shè)置在左側(cè)上，這可以在注塑成型時(shí)確保例如鑄體中的鐵磁顆粒的磁化。例如將具有鐵磁顆粒60的鑄體59引入開口 51中并且相應(yīng)地還將具有鐵磁顆粒60的鑄體59引入開口 51”中。鑄體58在中間處引入開口 51’中，該鑄體58尤其不具有鐵磁顆粒。以此方式可以生產(chǎn)具有不同區(qū)域的相應(yīng)的管，該管示意性地在圖9中示出。這里示出了管11的示意性剖視圖以及該管下部的相應(yīng)區(qū)域40，41和42的放大圖。在左側(cè)和右側(cè)的區(qū)域中，即，在區(qū)域40和42的放大圖中，示出了對(duì)齊的鐵磁顆粒60并且在區(qū)域41的放大圖中示出了不包含鐵磁顆粒的塑料。由此產(chǎn)生了極為有效的生產(chǎn)方法。
[0068]在插入鑄體58和59之后，鐵磁顆粒60按照磁體52，53和54或者52’，53’和54’的磁場線對(duì)齊。在硬化例如可能是塑料(該塑料例如是二組分聚酯樹脂或者環(huán)氧樹脂)的鑄體后，區(qū)域40和42的相應(yīng)磁導(dǎo)率得以保持。
[0069]根據(jù)本發(fā)明的致動(dòng)器的一個(gè)改進(jìn)在于，管11如在圖7的俯視圖中示意性示出的那樣，在周向方向上被劃分為多個(gè)部段或區(qū)域，該部段或區(qū)域具有相鄰的不同磁導(dǎo)率。該俯視圖示出了在周向方向上的三個(gè)設(shè)置有提高的磁導(dǎo)率的區(qū)域，即，在右側(cè)43，45和47和兩個(gè)區(qū)域44和46，它們的磁導(dǎo)率為I或約為I。在圖7中未不出具有提尚的磁導(dǎo)率的另個(gè)區(qū)域，這是因?yàn)樵搮^(qū)域被遮蓋了。相應(yīng)地，在此實(shí)施方式中，區(qū)域結(jié)構(gòu)在管11的左側(cè)設(shè)置有具有提高的磁導(dǎo)率的區(qū)域43’，45’和47’和磁導(dǎo)率約為I的的區(qū)域44’和46’。這些區(qū)域的結(jié)構(gòu)在周向方向上用于防止活動(dòng)件在沿縱向移動(dòng)時(shí)也發(fā)生旋轉(zhuǎn)。因此活動(dòng)件還可具有相應(yīng)的極靴27和28，極靴也在活動(dòng)件的周向方向上被結(jié)構(gòu)