(57)【要約】【課題】  凹部、特に磁石アーマチュアの溝を低コストで製造することができ、磁石アーマチュアの外径を高精度にする。【解決手段】  円筒状の基体に、複数の溝を形成する方法であって、旋盤を使用して、基体を第１の回転軸を中心に第１の回転方向に回転させるステップと、打撃刃を備えた打撃工具を、第２の回転軸を中心に第１の回転方向とは逆の第２の回転方向に回転させるステップであって、第２の回転軸は、第１の回転軸に対して平行にオフセットされており、これにより、打撃刃と基体は、係合領域内で主に同じ方向に移動し、打撃刃が基体に、基体の材料を削り取るように係合して凹部を生成するステップと、打撃工具を第２の回転軸に沿って円筒状の基体と相対的に移動させるステップと、を有する方法。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ又は複数の凹部（３２）を、特に本質的に円筒状の基体（２２）に、特に１つ又は複数の溝（３４）を、磁石アーマチュア（４０）、プランジャー（７２）又は磁気バックプレート（６２）に形成する方法であって、
第１の回転軸（Ｔ１）を有する特に本質的に円筒状の基体（２２）を用意するステップと、
旋盤（２４）を使用して、前記円筒状の基体（２２）を前記第１の回転軸（Ｔ１）を中心に第１の回転方向に回転させるステップと、
複数の打撃刃（３０）を備えた打撃工具（２６）を、第２の回転軸（Ｔ２）を中心に前記第１の回転方向とは逆の第２の回転方向に回転させるステップであって、前記第２の回転軸（Ｔ２）は、前記第１の回転軸（Ｔ１）に対して平行にオフセットされており、これにより、前記打撃刃（３０）と前記基体（２２）は、係合領域（Ｅ）内で主に同じ方向に移動し、前記打撃刃（３０）が前記基体（２２）に、前記基体（２２）の材料を削り取るように係合して凹部（３２）を生成するステップと、
前記打撃工具（２６）を前記第２の回転軸（Ｔ２）に沿って前記円筒状の基体（２２）と相対的に移動させるステップと、
を有する方法。
【請求項２】
前記円筒状の基体（２２）が第１の速度（ｎ１）で回転し、前記打撃工具（２６）が第２の速度（ｎ２）で回転し、前記第１の速度（ｎ１）と、前記第２の速度（ｎ２）とが同じか、互いに整数倍の関係にあることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記円筒状の基体（２２）が第１の速度（ｎ１）で回転し、前記打撃工具（２６）が第２の速度（ｎ２）で回転し、前記第１の速度（ｎ１）と、前記第２の速度（ｎ２）とが、互いに差（Δｎ）だけ相違していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の方法であって、
前記基体（２２）が磁気を有するか、磁化されているか、又は磁化可能であることを特徴とする方法。
【請求項５】
磁気又は電磁アクチュエータに使用するための磁石アーマチュア（４０）であって、
磁気を有するか、磁化されているか、または磁化可能である基体（２２）と、
請求項１乃至請求項４の何れか一項の方法により形成された１つ以上の凹部（３２）と、
を有する磁石アーマチュア（４０）。
【請求項６】
磁気又は電磁アクチュエータに使用するためのバックプレートであって、
磁気を有するか、磁化されているか、又は磁化可能である基体（２２）と、
請求項１乃至請求項４の何れか一項の方法により製造された１つ以上の凹部（３２）と、
を有するバックプレート。
【請求項７】
電磁アクチュエータであって、
通電可能なコイルユニット（５６）と、
前記電磁アクチュエータの長手方向軸（Ｌ）に沿ってガイド装置（４２）内で移動可能に支持された磁石アーマチュア（４０）であって、前記磁石アーマチュア（４０）は、磁気を有するか、磁化されているか、又は磁化可能である基体（２２）を有し、前記基体（２２）は、前記コイルユニット（５６）に通電されたときにポールコア（５４）に対して第１の位置と第２の位置の間で移動可能である磁石アーマチュア（４０）と、
を有し、
前記磁石アーマチュア（４０）又は前記ガイド装置（４２）は、第１の境界面（４８）によって第１の部分（４４）を区切り、第２の境界面（５０）によって第２の部分（４６）を区切り、
前記磁石アーマチュア（４０）は、前記第１の境界面（４８）と第２の境界面（５０）との間に伸びる１つまたは複数の溝（３４）を有し、前記溝（３４）は、請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の方法により形成され、前記溝（３４）により、前記第１の部分（４４）と前記第２の部分（４６）とが互いに流体で接続されている。
【請求項８】
電磁アクチュエータであって、
通電可能なコイルユニット（５６）と、
前記電磁アクチュエータの長手方向軸（Ｌ）に沿ってガイド装置（４２）内で移動可能に支持されたプランジャー（７２）であって、前記コイルユニット（５６）に通電されたときにポールコア（５４）に対して第１の位置と第２の位置の間で移動可能であるプランジャー（７２）と、
を有し、
前記プランジャー（７２）又は前記ガイド装置（４２）は、第１の境界面（４８）によって第１の部分（４４）を区切り、第２の境界面（５０）によって第２の部分（４６）を区切り、
前記プランジャー（７２）は、前記第１の境界面（４８）と第２の境界面（５０）との間に伸びる１つまたは複数の溝（３４）を有し、前記溝（３４）は、請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の方法により形成され、前記溝（３４）により、前記第１の部分（４４）と前記第２の部分（４６）とが互いに流体で接続されている。
【請求項９】
電磁アクチュエータであって、
プラスチック製の射出成形されたハウジング（５５）と、
前記ハウジング（６６）内に配置され、通電可能なコイルユニット（５６）と、
前記コイルユニット（５６）に隣接して前記ハウジング（６６）内に配置されたバックプレート（６２）であって、前記バックプレート（６２）は、１つまたは複数の凹部（３２）を有する磁気を有するか、磁化されているか、又は磁化可能である基体（２２）を有し、前記凹部（３２）は、請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の方法により形成されたバックプレート（６２）と、
を有し、
前記バックプレート（６２）の周囲に射出することで前記ハウジング（５５）が形成され、この射出の際に前記凹部（３２）によりプラスチック溶融物が流れることを可能にする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に磁石アーマチュア又はバックプレートに凹部を形成する方法、この方法によって形成された凹部を有する磁石アーマチュア、プランジャー又はバックプレート、並びに、そのような磁石アーマチュア及び／又はそのようなバックプレートを有する電磁アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気機械式アクチュエータは、コイルユニットに通電することにより、少なくとも第１の位置と第２の位置との間で移動可能な磁気アーマチュアを有することを特徴とする。このような電気機械式アクチュエータは、第１の位置で流体の流れを遮断し、第２の位置で流体を解放する弁に広く使用されている。例えば、弁座は、そのようなアクチュエータによって作動されるプランジャーで開閉することができる。そのようなアクチュエータは、ＤＥ１０２０１４ １１３ ３４９ Ａ１（特許文献１）に開示されている。
【０００３】
多くの場合、磁石アーマチュアは、長手方向軸に沿って移動できるように、ガイドパイプまたはベアリングのようなガイド装置に取り付けられている。いくつかの場合では、磁石アーマチュアはまた、磁石アーマチュアの中に配置された軸によって支持されており、磁石アーマチュアは、例えば、いわゆるカートリッジ弁方式の場合のように、リング状のチューブによって囲まれている。磁石アーマチュアは、ガイドまたはパイプ内で、第１の境界面により第１の部分の境界が定められ、第２の境界面により第２の部分の境界が定められる。磁石アーマチュアは、ガイドまたはパイプよりも長くし得る。この場合、ガイドまたはパイプの２つの境界面が２つの部分を区切っている。両方の部分で、磁石アーマチュアが長手方向に沿って移動するときに圧縮され、または圧縮が緩和される流体が存在し得る。特に、流体が液体である場合には、磁石アーマチュアの移動性が大きく制限され得る。磁石アーマチュアの可動性を確保し、切り替え時間を短縮し、ヒステリシスを減らし、または切り替え力を減らすには、流体が２つの部分間を行き来できる必要がある。このために、通常は、リング状のギャップが提供され、場合によっては、２つの部分間の適切な流体バランスを確保するには小さすぎる断面であり得る。したがって、磁石アーマチュアには、磁石アーマチュアの２つの境界面の間を走り、適切な流体バランスを可能にする穴または溝が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＤＥ １０ ２０１４ １１３ ３４９ Ａ１
【特許文献２】ＷＯ ２００３／０８５２３７ Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特に、中央に配置されたプランジャーを磁石アーマチュアと一緒に移動させなければならない場合には、中央の穴は除外される。偏心的に設けられる穴は、通常は好ましくない穴の直径/深さの比率があり、旋盤はこのために停止する必要があるため、製造に比較的費用がかかる。
【０００６】
機械加工された１つまたは複数の溝を有する磁石アーマチュアが知られている。これらの溝は通常、直線状であり、後から貫通研削処理で加工することはできない。機械加工された溝は、小型のエンドミルを使用して機械加工およびバリ取りを行う必要があるが、送りが制限される。この場合、旋盤を停止させなければならないため、平行二次加工ができない。また、各溝を個別に切削加工する必要がある。
【０００７】
本発明の実施形態の課題は、凹部、特に磁石アーマチュアの溝を低コストで製造することができ、磁石アーマチュアの外径を高精度にする方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、請求項１、６、７、８及び９に記載の特徴をもって解決される。有利な実施形態は、副請求項の対象である。
【０００９】
１つ又は複数の凹部を、特に本質的に円筒状の基体に、特に、１つ又は複数の溝を、磁石アーマチュア、プランジャー又は磁気バックプレートに形成する方法であって、
第１の回転軸を有する特に本質的に基体を用意するステップと、
旋盤を使用して、前記基体を第１の回転軸を中心に第１の回転方向に回転させるステップと、
複数の打撃刃を備えた打撃工具を、第２の回転軸を中心に前記第１の回転方向とは逆の第２の回転方向に回転させるステップであって、前記第２の回転軸は、前記第１の回転軸に対して平行にオフセットされており、これにより、前記打撃刃と前記基体は、係合領域内で主に同じ方向に移動し、前記打撃刃が前記基体に、前記基体の材料を削り取るように係合して凹部を生成するステップと、を有する。
【００１０】
打撃刃を備えた打撃工具は、いわゆるポリゴンカットで使用され、ほとんどの場合、円筒状の断面を持つ基体は、多数の平らな、又はわずかに湾曲した表面を有している。
この目的のために、基体と打撃工具の両方が、平行で互いに距離を置いて回転する回転軸を中心に同じ回転方向に回転し、２つの回転軸間の距離は、打撃刃を有する打撃工具が基体とかみ合うように選択される。打撃工具と基体が同じ方向に回転するため、打撃工具は基体と反対方向に動き、係合の結果として基体から材料を削り取る。このような使用は、ＷＯ２００３／０８５２３７Ａ１（特許文献２）に記載されており、以上のような方法により、リング溝が弁ハウジング上に生成される。
【００１１】
これとは対照的に、本発明によれば、基体は第１の回転方向に回転され、打撃工具は第２の回転方向に回転され、第１の回転方向は第２の回転方向と反対である。２つの噛み合い歯車と同様に、噛み合いの際には基体と打撃刃が主に同一方向に移動する。打撃刃が材料を削り取るように基体に係合するためには、基体に対して相対的に見て係合境域内で切削面を前進させなければならない。「打撃工具」という用語は、刃先の数および角度間隔、ならびにフライスの中心に対する刃先の直径に関して、打撃工具と同じ構造を有することができるフライスも含む。
【００１２】
ポリゴンカットとは対照的に、平らな表面やわずかに湾曲した表面は生成されず、比較的小さな半径を持つ凹状のくぼみが生成される。これは、比較的深い凹溝内の所定の流体通路では、表面の大部分が磁気遷移のために保持されるので、磁石アーマチュア内での適用に特に有利である。ポリゴンカットで作成された表面の場合、同等の流体の流れでより多くのアーマチュアの外面が失われ、磁力の不利な低下につながる。打撃刃の数を選択することにより、追加のサイクルタイムを必要とせずに、同じ作業工程でより多くの凹部を作成することが可能である。従来は凹部が基体の外周面にフライス加工されており、そのために旋盤を停止する必要があった。本発明では、これは必要ない。回転が継続している旋盤は、たとえば、穴をあけるために使用できる。また、表面粗さを改善するために、凹部の完成後に磁石アーマチュアを研磨することができ、その際に、洗浄プロセスでは、穴よりも溝をきれいに洗浄できるため研磨ペーストで穴を詰まらせる欠点を回避できる。
【００１３】
本発明によれば、追加の各溝を並列に、すなわちサイクルタイムが中立的となるように生成することが可能である。細径公差に対する外径の高精度化と低粗度化は、何よりも後に基体を貫通研磨することで実現している。これは、螺旋状の凹部を本発明の方法により製作することができるので、問題なく可能である。
【００１４】
別の実施形態の方法では、打撃工具を第２の回転軸に沿って円筒状の基体に対して移動させるステップを含む。あるいは、基体を第１の回転軸に沿って動かすか、または基体を第１の回転軸に沿って動かし、打撃工具を第２の回転軸に沿って動かすことができる。いずれの場合でも、第１及び第２の回転軸の周りの回転運動に加えて、第１及び／又は第２の回転軸に沿った並進運動も行われる。したがって、打撃工具は、回転軸に沿って基体に対して移動する。打撃工具が基体に対して純粋に回転する方法で動かされる場合、結果として生じる凹部は、それらの切断面上の打撃刃の幅に本質的に対応する幅を有する。しかしながら、打撃工具が回転軸に沿って基体に対して動かされると、基体の回転軸に対してオフセットされた更なる凹部が作成される。凹部が途切れることなく移行すると、溝が作成される。したがって、本出願においては、溝は、回転軸に沿ってオフセットされ、中断することなく互いに融合する多数の凹部として理解されるべきである。したがって、この実施形態では、基体の全長にわたって溝を形成することが可能である。特に、基体を磁石アーマチュアとして使用する場合、本発明の方法で、回転させることで第１の境界面から第２の境界面に延びる溝を形成することができ、これにより、冒頭に述べた２つの部分の間で流体の連通を可能にすることができる。
【００１５】
さらに展開された実施形態では、円筒状の基体は第１の速度で回転され、打撃工具は第２の速度で回転され、第１の速度と第２の速度は同じであるか、または互いに整数倍の比の関係を有する。第１の速度と第２の速度が同じであり、打撃工具がちょうど１つの打撃刃を有する場合、１つの凹部または溝が形成される。第１の速度と第２の速度が同じであり、打撃工具が２つの打撃刃を有する場合、２つの凹部又は２つの溝が形成される。基体の周囲上での凹部と溝の角度配置は、打撃工具の打撃刃の角度配置に対応する。第２の速度が第１の速度の２倍であり、衝撃工具がちょうど１つの衝撃刃を有する場合、２つの凹部または２つの溝が形成され、この２つの凹部または２つの溝は、円周上で互いに１８０°相対的にオフセットされている。従って、打撃刃の数及び第１の速度と第２の速度との比により基体の表面上の凹部または溝の数及び角度配置が決定される。
【００１６】
さらに展開された実施形態では、円筒状の基体が第１の速度で回転し、前記打撃工具が第２の速度で回転し、第１の速度と、第２の速度とが、互いにある差だけ相違している。すでに上で述べたように、本出願においては、いくつかの中断することなく互いに推移する凹部は、溝を意味すると理解される。この実施形態では、２つの隣接する凹部は、速度の差により、円周上で角度的にオフセットされて配置される。打撃工具と基体が回転軸に沿って互いに対して動かされない場合、溝、特に打撃刃の幅を有する円周方向に沿った環状の溝が作成される。打撃工具と基体が回転軸に沿って互いに相対的に動かされると、基体の側面に沿って螺旋状の溝が形成される。
【００１７】
さらに展開された実施形態では、基体は、磁性を有するか、磁化されているか、または磁化可能であり得る。この実施形態では、基体は、電磁アクチュエータでの使用に特に適している。
【００１８】
本発明の他の実施形態は、磁気又は電磁アクチュエータに使用するための磁石アーマチュアであって、
磁気を有するか、磁化されているか、または磁化可能である基体と、
前述の実施形態の何れか１つの方法により形成された１つ以上の凹部と、
を有する磁石アーマチュアに関する。
【００１９】
本発明の他の実施形態は、磁気又は電磁アクチュエータに使用するためのバックプレートであって、
磁気を有するか、磁化されているか、又は磁化可能である基体と、
前述の実施形態の何れか一項の方法により製造された１つ以上の凹部と、
を有するバックプレートに関する。
【００２０】
本発明の磁石アーマチュアとバックプレートで達成できる技術的効果と利点は、本方法で説明したものに対応している。要約すると、磁石アーマチュアは、旋盤を停止する必要なく、費用効果の高い方法で凹部または溝を設けることができる。特に、第１の境界面と第２の境界面との間に延びる溝を、安価で迅速な方法で作成することができる。バックプレートに関しては、凹部は、プラスチック溶融物が注入点側からバックプレートの裏側に流れることを可能にする。
【００２１】
本発明の他の実施形態は、電磁アクチュエータであって、
通電可能なコイルユニットと、
前記電磁アクチュエータの長手方向軸に沿ってガイド装置内で移動可能に支持された磁石アーマチュアであって、前記磁石アーマチュアは、磁気を有するか、磁化されているか、又は磁化可能である基体を有し、前記基体は、前記コイルユニットに通電されたときにポールコアに対して第１の位置と第２の位置の間で移動可能である磁石アーマチュアと、
を有し、
前記磁石アーマチュア又は前記ガイド装置は、第１の境界面によって第１の部分を区切り、第２の境界面によって第２の部分を区切り、
前記磁石アーマチュアは、前記第１の境界面と第２の境界面との間に伸びる１つまたは複数の溝を有し、前記溝は、以前に議論された実施形態の何れか１つの方法により形成され、前記溝により、前記第１の部分と前記第２の部分とが互いに流体で接続されている。
【００２２】
本発明の他の実施形態は、電磁アクチュエータであって、
通電可能なコイルユニットと、
前記電磁アクチュエータの長手方向軸に沿ってガイド装置内で移動可能に支持されたプランジャーであって、前記プランジャーは、前記コイルユニットに通電されたときにポールコアに対して第１の位置と第２の位置の間で移動可能であるプランジャーと、
を有し、
前記プランジャー又は前記ガイド装置は、第１の境界面によって第１の部分を区切り、第２の境界面によって第２の部分を区切り、
前記プランジャーは、前記第１の境界面と第２の境界面との間に伸びる１つまたは複数の溝を有し、前記溝は、以前に議論された実施形態の何れか１つの方法により形成され、前記溝により、前記第１の部分と前記第２の部分とが互いに流体で接続されている。
【００２３】
本発明の他の実施形態は、電磁アクチュエータであって、
プラスチック製の射出成形されたハウジングと、
前記ハウジング内に配置され、通電可能なコイルユニットと、前記コイルユニットに隣接して前記ハウジング内に配置されたバックプレートであって、前記バックプレートは、１つまたは複数の凹部を有する磁気を有するか、磁化されているか、又は磁化可能である基体を有し、前記凹部は、以前に議論された実施形態の何れか１つの方法により形成されたバックプレートと、
を有し、
前記バックプレートの周囲に射出をすることで前記ハウジングが形成され、この射出の際に前記凹部によりプラスチック溶融物が流れることを可能にする。
【００２４】
本発明のアクチュエータの２つの実施形態で達成できる技術的効果と利点は、本方法で説明したものに対応している。要約すると、磁石アーマチュアは、旋盤を停止する必要なく、費用効果の高い方法で凹部または溝を設けることができる。特に、第１の境界面と第２の境界面との間に延びる溝を、安価で迅速な方法で作成することができ、これにより２つの部分間の十分な流体バランスが確保される。
【発明の効果】
【００２５】
凹部、特に磁石アーマチュアの溝を低コストで製造することができ、磁石アーマチュアの外径を高精度にする。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】先行技術から知られているポリゴンカットの原理的な構成を示す図である。
【図２】本発明による方法の第１の実施形態の原理的な構成を示す図である。
【図３】本発明による方法の第２の実施形態の原理的な構成を示す図である。
【図４】本発明による方法の第３の実施形態の原理的な構成を示す図である。
【図５】本発明による方法で処理された、磁石アーマチュアを有する電磁アクチュエータの第１の実施形態の原理的な構成を示す図である。
【図６】本発明による方法で処理された、磁石アーマチュアを有する電磁アクチュエータの第２の実施形態の原理的な構成を示す図である。
【図７】本発明による方法で処理されたバックプレートの斜視図である。
【図８】本発明の方法で処理されたバックプレートを有する電磁アクチュエータの第３の実施形態の断面図である。
【図９】本発明の方法で処理されたプランジャーの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の例示的な実施形態は、添付の図面を参照して以下により詳細に説明される。
【００２８】
図１は、従来技術から知られているポリゴンカットを示す概略図である。元の状態では本質的に円筒状である基体１０は、旋盤１２に取り付けられ、第１の回転軸Ｔ１の周りに第１の回転速度ｎ１で回転する。打撃工具１４は、ディスク形状の受容体１６を有し、受容体１６には、２つの打撃刃１８が固定されている。打撃工具１４は、第２の回転軸Ｔ２の周りに第２の回転速度ｎ２で回転する。第２の回転軸Ｔ２は、第１の回転軸Ｔ１と平行であり、かつ、第１の回転軸Ｔ１からの距離Ｄだけオフセットされている。基体１０は、第１の回転方向に回転され、打撃工具１４は、第２の回転方向に回転される。これらの方向は、矢印Ｐ１および矢印Ｐ２により、それぞれ、示されている。図１で選択された図において、基体１０および打撃工具１４が右に回転される。第１の回転軸Ｔ１と第２の回転軸Ｔ２との間の距離Ｄは、打撃刃１８がベース本体１０に噛み合って材料を除去することができるように選択される。
【００２９】
第１の回転方向と第２の回転方向が同じであることにより、係合領域内の基体１０は、主に打撃刃１８とは反対方向に移動する。基体１０の係合領域は、打撃刃１８によってかすめられ又はすり減らされる係合領域として理解されるべきである。打撃刃１８はそれぞれ、係合状態でベース本体１０から材料を削りとる切断面２０を有する。切断面２０は、それらが前方に移動するように、受容体１６の周囲に配置される。係合して材料が削られるにより、基体１０に平面またはわずかに湾曲した表面が形成される。
【００３０】
打撃工具１４は、２つの打撃刃１８を有する。第１の回転速度ｎ１が第２の回転速度ｎ２と同じである場合、２つの平坦な、又は、わずかに湾曲した表面２１が基体１０上に形成される。しかしながら、図１に示す例では、第２の回転速度ｎ２は第１の回転速度ｎ１の２倍であり、その結果、４つの平坦な、又は、わずかに湾曲した表面２１が形成される。
【００３１】
図２は、本発明による方法の第１の例示的な実施形態の基本的な図を示す。ここでもまた、通常は元の状態では本質的に円筒状である基体２２が旋盤２４に取り付けられ、第１の回転軸Ｔ１の周りを回転する。しかしながら、例えば楕円形または多角形など、異なる断面を有する基体２２を使用することも可能である。さらに、打撃工具２６は、第１の回転軸Ｔ１と距離Ｄだけ離間されて平行に走る第２の回転軸Ｔ２を中心に回転する。図示の例では、打撃工具２６は、２つの打撃刃３０を有し、それらは、その円周全体に均一に分配されてディスク形状の受容体２８に固定されている。回転軸Ｔ１、Ｔ２の間の距離は、打撃刃３０が噛合領域Ｅ内で基体２２に係合することができるように寸法決めされている。
【００３２】
基体２２は第１の回転方向に回転し、打撃工具２６は第２の回転方向に回転する。回転方向は矢印Ｐ３、Ｐ４で示されている。図２に示すように、基体２２は右周りに、打撃工具２６は左周りに回転する。噛み合った歯車の場合と同様に、回転は逆方向になり、噛合領域Ｅの打撃刃３０と基体２２とが主に同一方向に移動する。
【００３３】
打撃工具２６は、第２の回転軸Ｔ２の周りの回転に加えて、第２の回転軸Ｔ２に沿って移動する。第２の回転軸Ｔ２に沿って移動せずに打撃刃３０が係合し、基体２２には、打撃刃３０の幅にほぼ対応する幅を有する凹部３２が形成される。しかしながら、打撃工具２６は、また、第２の回転軸Ｔ２に沿って移動されるので、各係合により、先に生成された凹部３２から第１の回転軸Ｔ１に対してオフセットされた更なる凹部３２が生成される。打撃工具２６が第２の回転軸Ｔ２に沿って移動する速度は、隣接する２つの凹部３２が途切れることなく互いに移行するように選択される。その結果、互いに移行する複数の凹部３２によって形成される溝３４が形成される。
【００３４】
基体２２は第１の回転速度ｎ１で回転し、打撃工具２６は第２の回転速度ｎ２で回転する。２つの回転速度ｎ１、ｎ２が等しい場合には、打撃工具２６が２つの打撃刃３０を有するため、ベース本体２２に２つの凹部３２が形成される。２つの打撃刃３０は、受容本２８の円周に対して１８０°の角度を囲むため、凹部３２はまた、第１の回転軸Ｔ１に垂直に広がる平面内で１８０°の角度を囲む。
【００３５】
２つの回転速度ｎ１、ｎ２が互いに異なる場合には、隣接する２つの凹部３２が基体２２の外周に亘ってオフセットされて配置される。この際、打撃工具２６が第２の回転軸Ｔ２に沿って動かされない場合は、基体２２の周囲に沿って第１の回転軸Ｔ１に垂直に広がる平面に沿って伸びる溝３４が形成される。
【００３６】
２つの回転速度ｎ１、ｎ２が互いに異なり、打撃工具２６が第２の回転軸Ｔ２に沿って動かされる場合には、図２にほぼ示されるように、螺旋状の溝３４が形成される。しかしながら、２つの隣接する凹部３２からの中断ない移行を確実にするために、打撃工具２６が第２の回転軸Ｔ２に沿って移動する速度は、あまり速くてはならない。加えて、第１および第２の回転速度ｎ１、ｎ２は、互いにあまり差があってはならない。回転速度ｎ１、ｎ２の差Δｎは±０．１％が好ましいことが証明されているが、螺旋角度、打撃工具あたりの送り、および基体２２の長さに応じて変化し得る。差Δｎが大きくなるにつれて、溝３４は、よりはっきりと階段状に伸びる。差Δｎが大きすぎる場合、２つの隣接する凹部３２はもはや互いに接続されない。
【００３７】
図３は、基本的な説明に基づいて、本発明による方法の第２の実施形態を示す。この例示的な実施形態では、打撃工具２６は、受容体２８の周囲全体に均一に分布して配置される合計４つの打撃刃３０を有する。既に説明したように、基体２２と打撃工具２６は異なる回転方向に回転する。打撃刃３０は、図３に示す例示的な実施形態では、受容体２８が回転すると前方に移動するように配置された切断面３６を有する。以下では、第１の回転速度ｎ１と第２の回転速度ｎ２は同じであるとする。打撃刃３０が基体２２に噛み合って材料を除去できるように、打撃刃３０は、打撃刃３０の切断面３６が、基体２２に対して係合領域Ｅ内で前方に移動しなければならない。これは、図３に示す例示的な実施形態では、第１の回転軸Ｔ１からの係合領域Ｅ内の材料の距離よりも大きい、第２の回転軸Ｔ２からの距離に打撃刃３０が配置されることで達成される。その結果、打撃刃３０の第２の接線速度ｖｔ２は、係合領域Ｅにおける基体２２の材料の第１の接線速度ｖｔ１よりも大きい。係合領域Ｅにおける材料の第１の接線速度ｖｔ１と打撃刃３０の第２の接線速度ｖｔ２との比は、おおよそ図２に示されている。
【００３８】
図４は、基本的な説明に基づいて、本発明による方法の第３の実施形態を示す。この場合も、打撃工具２６は、４つの打撃ナイフ３０を有するが、打撃工具２６の回転の際に切削面３６が後方に、すなわち、逆向きに移動するように配置される。本発明に対応するように、打撃工具２６と基体２２の回転方向が逆方向になるようにするためには、基体もまた、後方、すなわち逆方向に移動させなければならない。打撃工具には左回り用と右回り用があり、刃先の配置が異なるため、打撃工具と旋盤を選ぶ際に重要なポイントになる。どちらの打撃工具を選択するかは、打撃工具の駆動部が旋盤のどこにあるか、また旋盤の回転方向によって異なる。係合領域Ｅ内で、係合により材料が削り取られるためには、係合領域Ｅ内の基体２２の材料の第１の接線速度ｖｔ１が切断面３６の第２の接線速度ｖｔ２よりも高くなるように、基本体２２の第１の回転速度ｎ１が第２の回転速度ｎ２との関係で選択されなければならない。その結果、係合領域Ｅ内の材料は、切断面３６に向かって移動する。
【００３９】
凹部３２および溝３４の深さおよび幅は、２つの回転軸Ｔ１、Ｔ２間の距離Ｄと、打撃工具２６と本体２２の直径とによって調整することができる。凹部３２および溝３４の深さおよび幅は、２つの回転軸Ｔ１、Ｔ２間の距離Ｄと、打撃工具２６と基体２２の直径とによって調整することができる。
【００４０】
図５は、本質的に円筒状の磁石アーマチュア４０を有する電磁アクチュエータ３８１の第１の実施形態を原理的に示す図であり、磁石アーマチュア４０は、本発明に従った方法を用いて元々円筒状の基体２２から製造されものである。磁石アーマチュア４０は、ガイド装置４２内に長手方向軸線Ｌに沿って移動可能に取り付けられており、ここではガイドパイプとして構成されている。磁石アーマチュア４０は、ガイド装置４２を第１の部分４４と第２の部分４６とに分割し、磁石アーマチュア４０は、第１の部分４４に面する第１の境界面４８と、第２の部分４６に面する第２の境界面５０とを有する。この場合、第１の境界面４８は、第１の端面４９によって形成され、第２の境界面５０は、磁石アーマチュアの第２の端面５１によって形成される。磁石アーマチュア４０は、第１の境界面４８と第２の境界面５０との間に延びる螺旋状の溝３４を備えている。用途に応じて、第１の部分４４および第２の部分４６は、気体または液体の流体で満たされる。また、磁石アーマチュア４０には、図示しないプランジャーを取り付けるための受容体５２が設けられている。
【００４１】
さらに、アクチュエータ３８１は、ポールコア５４と通電可能なコイルユニット５６とを含む。磁石アーマチュア４０を移動させるために、コイルユニット５６に通電すると、磁石アーマチュア４０が長手方向の軸線Ｌに沿ってポールコア５４に向かってまたはポールコア５４から離れて移動する。第１の部分４４は、磁石アーマチュア４０の第１の境界面４９、ガイド装置４２、およびポールコア５４によって境界されていることが分かる。磁石アーマチュア４０が磁極コア５４に向かって移動すると、第１の部分４４内の流体が圧縮されるとも考えられる。また、磁石アーマチュア４０がポールコア５４から離れると、第１の部分４４内の流体は圧縮が解除されるとも考えられる。両方の場合において、磁石アーマチュア４０の可動性が制限されるとも考えられる。しかしながら、磁石アーマチュア４０は、第１の境界面４８と第２の境界面５０との間に伸びる溝３４を備えているので、第１の部分４４と第２の部分４６との間の流体のバランスが確保され、磁石アーマチュア４０の移動時に第１の部分４４内の流体が圧縮されたり膨張したりしない。したがって、磁石アーマチュア４０の可動性が保証される。
【００４２】
螺旋状の溝３４により、磁石アーマチュア４０は、長手方向の軸線Ｌに沿って移動するときに、軸線Ｌの周りにわずかに回転し、それにより、磁石アーマチュア４０の摩耗がより広い面積に分散される。これにより、動作時間を長くすることができる。
【００４３】
図６は、第２の実施形態の電磁アクチュエータ３８２の原理図であり、第１の実施形態のアクチュエータ３８１とほぼ同じ構成である。ただし、ガイド装置４２の構成は異なっている。ガイド装置４２は、第１のスライドベアリング５８と第２のスライドベアリング６０とを有している。第１のスライドベアリング５８は第１の境界面４８を形成し、第２のスライドベアリング６０は第２の境界面５０を形成する。アクチュエータ３８２の動作は、第１の実施形態に係るアクチュエータ３８１と同様である。
【００４４】
図７は、バックプレート６２の斜視図を示す。バックプレート６２はまた、ここではディスク形状である円筒上の基体２２を含む。前述の方法の１つによって生成された全部で３つの凹部３２は、側面から配置される。この場合、凹部３２は、直線状の溝３４として形成される。
【００４５】
図８は、断面図に基づいて、アクチュエータ３８３の第３の例示的な実施形態を示す。アクチュエータ３８３は、他の例示的な実施形態によるアクチュエータ３８１、３８２のようにコイルユニット５６を有し、コイルユニット５６は、コイルキャリア６４に巻かれている。さらに、アクチュエータ３８３は、図７に示すバックプレート６２を含み、その周りに射出成形によりプラスチックのハウジング６６が成形される。ハウジング６６には、アクチュエータ３８３に電気エネルギーを供給し、特にコイルユニット５６に電流を流すためのプラグ受入部６８が形成されている。
【００４６】
図８では、ハウジング６６の射出点７０のおおよその位置が示されている。射出点７０は、コイルキャリア６４とバックプレート６２との間にあることが分かる。凹部３２は、射出成形中に、液化プラスチックが、コイルキャリア６４から見て、射出点７０からバックプレート６２の後ろにあるハウジング６６の部分に流れ込むことができるようにしている。
【００４７】
また、バックプレート６２は、半径方向でハウジング６６と接触して閉鎖していることが分かる。その結果、バックプレート６２を電気接点に接続することができ、磁力線がハウジング６６を通してコイルユニット５６に最適に伝導され得る。
【００４８】
図９は、軸とも称されるプランジャー７２を示す斜視図である。プランジャー７２の基本的な構造は、図５及び図６に示される磁石アーマチュア４０のものと同じであるが、このプランジャーは、例えば、バルブ本体を作動させることができる棒状部分７４を有する。プランジャー７２は、図６に示される磁石アーマチュア４０のように、スライドベアリング５８、６０によって、または別のベアリングによって、長手方向の軸Ｌに沿ってアクチュエータ３８内を移動可能に取り付けられ得る。このプランジャーはまた、第１の端面４９および第２の端面５１として構成される第１の境界面４８および第２の境界面５０を有する。第１の端面４９と第２の端面５１との間で、本発明による方法を使用して生成された３つの凹部３２が、図示されている例示的な実施形態において伸びている。磁石アーマチュア４０とは対照的に、凹部３２は螺旋状ではなく、まっすぐに伸びている。プランジャー７２は、金属材料、例えば非磁性ステンレス鋼または真鍮から作ることができる。プランジャーは、磁性材料で作ることもできるが、設置状況によっては、プランジャー７２を磁気回路に配置することができない。この場合、磁性材料が磁気短絡を引き起こす可能性がある。
【符号の説明】
【００４９】
１０…基体
１２…旋盤
１４…打撃工具
１６…受容体
１８…打撃刃
２０…切断面
２１…表面
２２…基体
２４…旋盤
２６…打撃工具
２８…受容体
３０…打撃刃
３２…凹部
３４…溝
３６…切断面
３８、３８１−３８３…アクチュエータ
４０…磁石アーマチュア
４２…ガイドパイプ
４４…第１の部分
４６…第２の部分
４８…第１の境界面
４９…第１の端面
５０…第２の境界面
５１…第２の端面
５２…受容体
５４…ポールコア
５６…コイルユニット
５８…第１のスライドベアリング
６０…第２のスライドベアリング
６２…バックプレート
６４…コイルキャリア
６６…ハウジング
６８…プラグ受入部
７０…射出点
７２…プランジャー
７４…円筒部分
Ｄ…距離
Ｅ…係合領域
Ｌ…縦軸
ｎ１…第１の回転速度
ｎ２…第２の回転速度
Δｎ…回転速度の違い
Ｐ…矢印
Ｔ１…第１の回転軸
Ｔ２…第２の回転軸
ｖｔ１…第１の接線速度
ｖｔ２…第２の接線速度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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