CN101526120B - 流体减振器 - Google Patents
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Abstract
一种流体减振器(D1)，其包括由缸体(1)支撑的环状密封构件(3)，以使前端与活塞杆(2)弹性地接触。环状致动器(4a)在密封构件(3)的外周上施加向内的力。由在施加直流电压时直径改变的聚合物材料构成致动器(4a)。通过根据活塞杆(2)与缸体(1)之间的相对变位速度控制直流电压，当相对变位速度处于极低操作速度区域中时密封构件(3)施加在活塞杆(2)上的摩擦阻力保持为大，而当相对变位速度增加到超过极低操作速度区域时该摩擦阻力随着致动器(4)减小向内的力而减小。
Description
技术领域
本发明涉及流体减振器的密封结构。
背景技术
线性运动流体减振器通常包括缸体和如插入缸体中的活塞杆等缸插入体(cylinder-inserted body)，并且在缸插入体相对于缸体伸缩时通过促进减振器内流体压力损失来产生阻尼力。在该线性运动流体减振器中，必须在缸体与缸插入体之间设置密封构件，以防止工作流体从缸体泄漏到外部以及防止尘埃从外部侵入缸体。
为了实现该目的，日本特许厅1996年公开的JPH08-226546A和日本特许厅2007年公开的2007-120514A提出了用于密封构件的支撑结构。
发明内容
在车辆用的减振器中，即使如在高速行驶下车辆改变车道的情况下等减振器在极低操作速度区域下操作时，也必须稳定地产生阻尼力，同时在超出极低操作速度区域的操作速度区域下保留较好的阻尼力特性。
然而，当流体减振器的操作速度处于极低操作速度区域中并且振动的振幅小时，由于根据流体的可压缩性通过流体阻尼力产生机构的流量不足或者缸体中的流体室之间的流体运动不足，减振器可能不会产生足够的阻尼力以抑制振动。当流体阻尼力产生机构不能如预期那样发挥作用时，减振器产生的阻尼力仅是根据缸插入体和缸体的相对变位发生变形的密封构件的弹性力和摩擦阻力的合力。显然，在该情况下减振器不能产生所需的阻尼力。即使在采用电磁阻尼力产生机构的减振器中，在极低操作速度区域中也容易出现阻尼力的不足。
在极低操作速度区域中产生足够的阻尼力的方法是增加密封构件和缸插入体之间的接触力，从而增加密封构件和缸插入体之间的摩擦阻力。然而，在高操作速度下，缸插入体和密封构件之间的增加的摩擦阻力可能防止缸插入体和缸体之间的平滑的相对运动，这将不利地影响车辆的乘座舒适性。
因此，本发明的目的是在不影响车辆的乘座舒适性的情况下在车辆用流体减振器的极低操作速度区域中确保足够的阻尼力以抑制振动。
为了实现上述目的，本发明提供一种流体减振器，该流体减振器包括：缸体；缸插入体，该缸插入体被插入到缸体中；阻尼力产生机构，该阻尼力产生机构根据缸插入体和缸体沿轴向的相对变位而产生流体阻尼力；密封构件，该密封构件介于缸体与缸插入体之间；以及摩擦阻力调节机构，该摩擦阻力调节机构调节缸体和缸插入体之一与密封构件之间的摩擦阻力。
在说明书的其余部分中阐述本发明的细节以及其它特征和优点，并且在附图中示出本发明的细节以及其它特征和优点。
附图说明
图1是根据本发明的第一实施例的液压减振器的示意图。
图2是示出液压减振器的操作速度和密封构件与活塞杆之间的摩擦阻力之间的关系的图。
图3是根据本发明的第二实施例的液压减振器的主要部分的放大剖视图。
图4是与图3类似的图，但是图4示出本发明的第三实施例。
图5是与图3类似的图，但是图5示出本发明的第四实施例。
具体实施方式
参照附图的图1，车辆用液压减振器D1包括：缸体1；活塞杆2，该活塞杆2从轴向插入到缸体1中，作为缸插入体；活塞P，该活塞P与活塞杆2的在缸体1中的顶端固定。活塞P被嵌合到缸体1的内周使得活塞P可自由滑动，并且活塞P将缸体1的内部空间分成位于活塞杆2侧的油室R1和位于相反侧的油室R2。
连接油室R1和R2的节流口(choke)5贯通活塞P形成，作为阻尼力产生机构。当活塞杆2沿活塞杆2的伸长方向(elongation direction)行进时节流口5允许工作油从油室R1向油室R2移动，并且根据活塞P的行进速度产生伸长阻尼力。当活塞杆2沿活塞杆2的缩回方向(contraction direction)行进时节流口5允许工作油从油室R2向油室R1移动，并且根据活塞P的行进速度产生缩回阻尼力。
油室R1的容积和油室R2的容积之和随着活塞杆2侵入缸体1的体积的变化而变化，或者换句话说油室R1的容积和油室R2的容积之和根据液压减振器D1的伸长/缩回状态而变化。为了补偿该容积的变化，在缸体1的外部设置贮存器，当液压减振器D1伸长时该贮存器向油室R2供给工作油，并且当液压减振器D1缩回时该贮存器从油室R1接收过剩的工作油。
应注意，在填充有不可压缩的工作油作为工作流体的液压减振器D1中需要贮存器，但是在填充有不可压缩的气体作为工作流体的气体减振器中不需要贮存器。
使具有如下所述的支撑结构的密封构件3介于缸体1与活塞杆2之间。
液压减振器D1包括设置在缸体1的顶端的杆导引件6，该杆导引件6用于封闭缸体1的开口并且支撑活塞杆2。活塞杆2经由环状轴承7贯通杆导引件6。唇缘保持环(lip retaining ring)14在轴向上被夹持在杆导引件6与缸体1的顶端之间。密封构件3在其外周部上设置有环状槽3d。通过将唇缘保持环14的内周嵌合进该环状槽3d中，由该唇缘保持环14支撑密封构件3。
密封构件3的内周部被分成：油唇缘3a，其顶端与活塞杆2的位于唇缘保持环14的下方的外周接触；以及尘埃唇缘3c，其顶端与活塞杆2的位于唇缘保持环14的上方的外周接触。
油唇缘3a具有以下功能：当活塞杆2进行伸长动作时，通过刮擦掉附着到活塞杆2的外周上的工作油来防止工作油从缸体1漏出。尘埃唇缘3c具有以下功能：当活塞杆2进行缩回动作时，通过刮擦掉附着到活塞杆2的外周上的尘埃来防止尘埃侵入缸体1。
液压减振器D1还包括调节油唇缘3a与活塞杆2之间的摩擦阻力的摩擦阻力调节机构4。摩擦阻力调节机构4包括：环状聚合物致动器4a，其嵌合在油唇缘3a的外周上；电池4e，其对聚合物致动器4a施加直流电压；可编程控制器4b，其控制施加在聚合物致动器4a上的直流电压；以及行程传感器4c，其检测活塞杆2和缸体1的相对变位位置。
聚合物致动器4a由如聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩等导电聚合物材料；聚合物电解质凝胶；或者离子交换膜制成。换句话说，聚合物致动器4a由具有施加直流电时发生膨胀的特性的材料制成。
作为可选方案，可以由例如日本特许厅2001年公开的JP2001-258275A中公开的非导电聚合物材料来构成聚合物致动器4a。
聚合物致动器4a被装配在油唇缘3a的外周上。聚合物致动器4a具有一对电极。通过经由控制器4b从设置在缸体1的外部的电池4e向这些电极施加直流电，聚合物致动器4a膨胀并减小聚合物致动器4a施加在油唇缘3a上的向内的力。向内的力的减小使油唇缘3a与活塞杆2之间的摩擦阻力减小。聚合物致动器4a施加在油唇缘3a上的向内的力随着控制器4b使施加到聚合物致动器4a的电极上的直流电的增大而减小。
控制器4b由包括中央处理器(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和输入/输出接口(I/O接口)的微型计算机构成。控制器可以由多个微型计算机构成。
控制器4b被如下编程。
具体地，控制器4b被编程为监视活塞杆2和缸体1在轴向上的相对变位速度(displacement speed)，该相对变位速度由来自行程传感器4c的输入的信号的微分处理获得。
控制器4b还被编程为当相对变位速度处于极低的操作速度区域时，不向聚合物致动器4a的电极施加电池4e的直流电压。当没有向电极施加直流电时，聚合物致动器4a施加在油唇缘3a上的向内的力达到最大，并且油唇缘3a和活塞杆2的外周之间的摩擦阻力也达到最大。
当相对变位速度增加到超出极低操作速度区域时，控制器4b开始向聚合物致动器4a的电极施加电池4e的直流电压。当施加直流电压时，聚合物致动器4a开始膨张，使得施加在油唇缘3a上的向内的力减小。结果，油唇缘3a和活塞杆2之间的摩擦阻力也减小。控制器4b被编程为一旦相对变位速度变得比极低操作速度区域高时，随着相对变位速度的增加而增加施加到聚合物致动器4a的电极的直流电。
也可以由模拟电路来构成执行上述控制的控制器4b。
液压减振器D1设置有调节密封构件3与活塞杆2之间的摩擦阻力的摩擦阻力调节机构4，并且控制器4b被编程为当减振器D1的操作速度处于极低操作速度区域时，不向聚合物致动器4a的电极施加电池4e的直流电。结果，即使在振动的振幅小时，液压减振器D1也产生足够的阻尼力来抑制振动。
当液压减振器D1的操作速度变得比极低操作速度区域高时，控制器4b开始向聚合物致动器4a的电极施加电池4e的直流电。结果，密封构件3与活塞杆2之间的摩擦阻力开始减小，从而确保液压减振器D1的平滑的伸长/缩回并且提高了车辆的乘座舒适性。
参照图2，除了极低速度区域，油唇缘3与活塞杆2之间的摩擦阻力根据液压减振器D1的操作速度减小。因此，当液压减振器D1在极低速度区域操作时，会产生足够的阻尼力来抑制液压减振器D1的振动；而当液压减振器D1在高于极低速度区域的操作速度下操作时，通过减小油唇缘3a与活塞杆2之间的摩擦阻力，确保了液压减振器D1的平滑的伸长/缩回。因此，根据本发明，在液压减振器D1的极低操作速度区域中，在不会影响车辆的乘座舒适性的情况下，获得了足够的阻尼力来抑制振动。
在上述实施例中，控制器4b被编程为仅在极低操作速度区域不向聚合物致动器4a施加直流电压。可以任意地设定极低操作速度区域。然而，由于当在高速行驶时车辆改变车道时液压减振器的操作速度是大约O.02米/秒，因此极低操作速度区域应该覆盖该值。
图2示出的摩擦阻力的特性仅是一个示例，在超过极低操作速度区域的区域中可以以具有几个阶梯的阶梯方式来减小摩擦阻力。优选地使控制器4b被编程为当液压减振器D1的操作速度达到预定速度时停止增加向聚合物致动器4a施加的直流电压，从而防止油唇缘3a与活塞杆2之间的摩擦阻力变得比最小值小。
如上所述，由于根据本发明使密封构件3与活塞杆2之间的摩擦阻力可以任意地变化，因此还优选当液压减振器D1接近其伸长极限或者缩回极限时增加密封构件3与活塞杆2之间的摩擦阻力，从而防止当活塞杆2达到伸长极限或者缩回极限时发生大的震动。此外，当液压减振器D1产生的阻尼力于与顾及操作速度无关地为小时，可以在整个操作速度区域增加聚合物致动器4a施加在密封构件3上的向内的力，以补偿阻尼力的不足。
在上述实施例中，聚合物致动器4a形成为环状以对油唇缘3a施加向内的力，但是也可以将聚合物致动器4a配置成用来减小油唇缘3a施加到活塞杆2的固有的向内的弹性力。可以通过将聚合物致动器4a结合在油唇缘3a内或者将聚合物致动器4a粘合在油唇缘3a的外周上、使得当施加直流电压时聚合物致动器4a可以对油唇缘3a施加向外的力来实现该配置。
在施加直流电压时聚合物致动器4a膨胀，但是也可以将聚合物致动器4a构造成在施加直流电压时聚合物致动器4a收缩。另外，也可以将聚合物致动器4a构造成根据施加的直流电的电流方向而膨胀和收缩。除了将聚合物致动器4a构造成环状之外，还可以将聚合物致动器4a构造成线形状(string form)，使得其局部地或者全部地缠绕油唇缘3a的外周，并且线的两端被固定到油唇缘3a的外周。当线状聚合物致动器4a膨胀或收缩时，油唇缘3a局部地或者全部地膨胀或收缩，从而改变油唇缘3a与活塞杆2之间的摩擦阻力。
由于聚合物致动器4a在低电压下操作并且其响应速度高，因此可以在不消耗(浪费)能量的情况下高速地调节油唇缘3a与活塞杆2之间的摩擦阻力。然而，还可以由压电元件或者磁致伸缩体来构造致动器，已知当施加直流电压时压电元件或者磁致伸缩体会产生逆压电效应从而导致膨胀。当由压电元件或者磁致伸缩体构造致动器时，可以在油唇缘3a的外周上布置多个致动器，使得当施加直流电压时多个致动器从各个方向朝向活塞杆2的外周推油唇缘3a。另外，还可以在油唇缘3a的外周上装配C环，并且通过线性致动器连接C环的两端，使得当向致动器施加直流电时致动器可以增加或者减小C环的直径。
还可以在油唇缘3a的外周上形成室，并且向室内引入压力来对油唇缘3a施加向内的力。
如上所述，只要致动器可以改变密封构件3和活塞杆2之间的摩擦阻力，在本发明中可以使用任何类型的致动器。
参照图3，将说明本发明的第二实施例。
该实施例在摩擦阻力调节机构4的构造上不同于第一实施例。液压减振器D1的其它组成部件与第一实施例的相应组成部件相同。
根据该实施例的摩擦阻力调节机构4包括：发电器9，其根据液压减振器D1的操作产生电力；聚合物致动器4a，其根据从发电器9供给的直流电对密封构件3施加向内的力。聚合物致动器4a可以与第一实施例的致动器相同。
发电器9包括：磁场系统11，其被固定到缸体1以形成横切活塞杆2的磁场；以及一对电端子12、13，其被设置在油唇缘3a的内周上使得可在活塞杆2的外周上滑动。
磁场系统11包括以180度的间隔被布置在唇缘保持环14的内周上的一对磁体a、b。磁体a的N极和磁体b的S极分别朝向活塞杆2设定。
由导电材料构造活塞杆2。当活塞杆2在由磁场系统11形成的磁场中沿与磁场垂直的方向、或者换句话说沿图中的上下方向变位时，由于电磁感应在活塞杆2中产生涡电流。该涡电流被从在活塞杆2的外周上滑动的电端子12、13引出，并且被供给到聚合物致动器4a。应当注意，只要电端子12、13可以从活塞杆2引出涡电流，电端子12、13可以被布置在任意位置。
发电器9根据活塞杆2的变位方向改变从电端子12、13输出的直流电的方向。为了应对引出的电流的极性的最终改变，首先通过使用已知的桥接电路的整流器对从电端子12、13输出的直流电进行整流，接着将经整流的直流电供给到聚合物致动器4a。可以使放大器介于整流器与聚合物致动器4a之间。
也可以利用活塞杆2中的涡电流产生的磁场来在线圈中产生感应电流，并且将该感应电流电压施加在聚合物致动器4a上。
当液压减振器D1的操作速度处于极低操作速度区域时，发电器9的发电量小，并且施加在聚合物致动器4a上的电压低。结果，油唇缘3a施加在滑动活塞杆2的外周上的摩擦阻力最大。从而，液压减振器D1产生足以抑制小振幅振动的稳定的阻尼力。
随着液压减振器D1的操作速度的增大，发电器9的发电量增加，而且聚合物致动器4a施加在密封构件3上的向内的力减小，从而确保液压减振器D1的平滑的伸长/缩回，并且提高车辆的乘座舒适性。
聚合物致动器4a被构造成当被施加的电压变得比预定电压高时，聚合物致动器4a的内径增加超过油唇缘3a的外径。换句话说，当被施加的电压变得比预定电压高时，聚合物致动器4a不向油唇缘3a施加任何向内的力，并且油唇缘3a通过其自身弹性力与活塞杆2接触。该设定是优选的，即使当液压减振器D1的操作速度达到最大时也能确保油唇缘3a的所需的密封性能。
根据本实施例，与第一实施例的情况相同，在液压减振器D1的极低操作速度区域中确保了足够的阻尼力，而不会影响车辆的乘座舒适性。
另外，该实施例不需要如电池4e等外部电源和如控制器4b和行程传感器4c等外部控制装置。而且，与第一实施例相比，可以简化摩擦阻力调节机构4的构成。
参照图4，将说明本发明的第三实施例。
该实施例在发电器9的构成上不同于第二实施例。液压减振器D1的其它组成部件与第二实施例的对应组成部件相同。
根据本实施例的发电器9包括：磁场系统16，该磁场系统16包括被结合在活塞杆2中使得沿轴向在活塞杆2上交替地形成N极和S极的磁体；以及线圈17，其被布置在杆导引件6的内周且位于油唇缘3a的下方，围绕活塞杆2。
根据活塞杆2和缸体1之间的相对变位，N极和S极交替地通过线圈17并且在线圈17中产生感应电动势。由于从线圈17的两端引出的直流电根据活塞杆2的变位方向改变其流动方向，因此从线圈17的两端引出的直流电首先被整流，然后被供给到聚合物致动器4a，与第二实施例的情况相同。
根据本实施例，与第一实施例的情况相同，在液压减振器D1的极低操作速度区域中确保了足够的阻尼力，而不会影响车辆的乘座舒适性。
此外，与第二实施例的情况相同，本实施例不需要如电池4e等外部电源和如控制器4b和行程传感器4c等外部控制装置。而且，与第一实施例相比，可以简化摩擦阻力调节机构4的构成。
参照图5，将说明本发明的第四实施例。
该实施例在线圈17的布置不同于第三实施例。液压减振器D1的其它组成部件与第三实施例的对应组成部件相同。
根据本实施例，线圈17被布置成使得线圈17的一端指向活塞杆2，而线圈17的另一端指向远离活塞杆2的方向，或者换句话说，线圈缠绕方向与活塞杆2垂直。当活塞杆2与缸体1沿轴向进行相对变位时，以该方式布置的线圈17也产生电力。也可以围绕活塞杆2成放射状地布置多个线圈17。
该发电器9也根据活塞杆2相对于缸体1的变位方向改变直流电的电流方向。因此，从线圈17的两端引出的直流电必须先整流，然后被供给到聚合物致动器4a。
根据本实施例，与第三实施例的情况相同，在液压减振器D1的极低操作速度区域中确保了足够的阻尼力，而不会影响车辆的乘座舒适性。
此外，与第二实施例和第三实施例的情况相同，本实施例不需要如电池4e等外部电源和如控制器4b与行程传感器4c等外部控制装置。而且，与第一实施例相比，可以简化摩擦阻力调节机构4的构成。
申请日为2008年3月7日的日本特愿2008-058246号申请的内容通过引用包含于此。
尽管以上已经参照特定实施例说明了本发明，但是本发明不限于上述实施例。在权利要求书的范围内，所属技术领域的技术人员将会想到上述实施例的变型和改变。
例如，如气体、水、水溶液、电粘滞流体、和磁粘性流体等任何工作流体可以代替工作油而被用作流体减振器的工作流体。阻尼力产生机构不限于节流口5。可以由阀、节流孔、或电磁阻尼力产生机构等来构造阻尼力产生机构。阻尼力产生机构的位置不限于活塞P。
缸插入体不限于活塞杆2。本发明可应用到包括外管和嵌套在外管中的内管的摩托车用的前叉。在该情况下，外管构成缸体并且内管构成缸插入体。
在上述每一实施例中，密封构件3具有使由缸体1支撑的油唇缘3a在活塞杆2的外周上滑动的构造。换句话说，使由缸体支撑的密封构件与缸插入体弹性地接触。本发明还可以应用到以下密封结构中：在该密封结构中，使由如前叉的内管等缸插入体支撑的密封构件与如前叉的外管等缸体弹性地接触。
上述每一实施例中的密封构件3包括油唇缘3a和尘埃唇缘3c，油唇缘3a和尘埃唇缘3c的各自的顶端与活塞杆2的外周接触。然而，对于密封构件3的结构，可以作出各种变化。例如，密封构件3可以形成为O环状，其内周面或者外周面被设定成滑动面，而用于调节密封构件3的摩擦阻力的致动器被布置在密封构件3的外周面或者内周面上。
最后，在上述实施例中，密封构件3由缸体1支撑且在活塞杆2的外周滑动。摩擦阻力调整机构4调整密封构件3和活塞杆2之间的磨擦阻力。然而，本发明可以适用于由活塞杆2支撑且在缸体1的内周滑动的密封构件，如被装配到活塞P的外周上的活塞环。在这种情况下，摩擦阻力调整机构4调整密封构件3和缸体1之间的磨擦阻力。
主张排他性所有权或特权的本发明的实施例如所附的权利要求书限定。
Claims (12)
1.一种流体减振器(D1)，其包括：
缸体(1)；
缸插入体(2)，该缸插入体(2)被插入到所述缸体(1)中；
阻尼力产生机构(5)，该阻尼力产生机构(5)根据所述缸插入体(2)和所述缸体(1)沿轴向的相对变位而产生流体阻尼力；
密封构件(3)，该密封构件介于所述缸体(1)与所述缸插入体(2)之间；以及
摩擦阻力调节机构(4)，该摩擦阻力调节机构(4)调节所述缸体(1)和所述缸插入体(2)之一与所述密封构件(3)之间的摩擦阻力，
其中，所述密封构件(3)包括环状滑动面，并且所述摩擦阻力调节机构(4)包括对所述密封构件(3)施加径向力的致动器(4a)。
2.根据权利要求1所述的流体减振器(D1)，其特征在于，所述摩擦阻力调节机构(4)被构造成响应于所述缸插入体(2)和所述缸体(1)之间沿所述轴向的相对变位速度而改变所述摩擦阻力。
3.根据权利要求1所述的流体减振器(D1)，其特征在于，所述摩擦阻力调节机构(4)被构造成随着所述缸插入体(2)与所述缸体(1)之间沿所述轴向的相对变位速度增加而减小所述摩擦阻力。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的流体减振器(D1)，其特征在于，所述致动器(4a)形成为环状并且被构造成通过改变所述致动器(4a)的直径来改变所述摩擦阻力。
5.根据权利要求4所述的流体减振器(D1)，其特征在于，所述致动器(4a)由在施加直流电压时发生变形的聚合物致动器构成。
6.根据权利要求4所述的流体减振器(D1)，其特征在于，所述致动器(4a)由压电元件或者磁致伸缩体构成，在施加直流电压时所述压电元件或者所述磁致伸缩体产生逆压电效应。
7.根据权利要求5所述的流体减振器(D1)，其特征在于，所述致动器(4a)被构造成随着施加在所述致动器(4a)上的所述直流电压的增大而直径增大。
8.根据权利要求5所述的流体减振器(D1)，其特征在于，所述摩擦阻力调节机构(4)包括：传感器(4c)和可编程控制器(4b)，所述传感器(4c)根据所述缸插入体(2)和所述缸体(1)之间沿所述轴向的相对变位来输出信号；所述可编程控制器(4b)被编程为：
基于由所述传感器(4c)输出的信号算出所述缸插入体(2)与所述缸体(1)之间沿所述轴向的相对变位速度，以及
随着所述相对变位速度的增大而增大所述直流电压。
9.根据权利要求5所述的流体减振器(D1)，其特征在于，所述摩擦阻力调节机构(4)包括发电器(9)，该发电器(9)随着所述缸插入体(2)和所述缸体(1)进行沿所述轴向的相对变位而产生电力，并且所述摩擦阻力调节机构(4)被构造成对所述致动器(4a)施加由所述发电器(9)产生的直流电压。
10.根据权利要求9所述的流体减振器(D1)，其特征在于，由导电材料构成所述缸插入体(2)，并且
所述发电器(9)包括：磁体(a、b)，该磁体(a、b)被固定到所述缸体(1)并且形成横切所述缸插入体(2)的磁场；以及一对电端子(12、13)，该一对电端子(12、13)可在所述缸插入体(2)上滑动。
11.根据权利要求9所述的流体减振器(D1)，其特征在于，所述发电器(9)包括：磁场系统(16)，该磁场系统(16)由结合在所述缸插入体(2)中从而沿所述轴向在所述缸插入体(2)上交替地形成N极和S极的磁体构成；以及线圈(17)，所述缸插入体(2)穿过该线圈(17)，并且所述发电器(9)被构造成对所述致动器(4a)施加所述线圈(17)中产生的直流电压。
12.根据权利要求9所述的流体减振器(D1)，其特征在于，所述发电器(9)包括：磁场系统(16)，该磁场系统(16)由结合在所述缸插入体(2)中从而沿所述轴向在所述缸插入体(2)上交替地形成N极和S极的磁体构成；以及线圈(17)，该线圈(17)的一端指向所述缸插入体(2)，而该线圈(17)的另一端指向远离所述缸插入体(2)的方向，并且所述发电器(9)被构造成对所述致动器(4a)施加所述线圈(17)中产生的直流电压。
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