CN1831368A - 主动减振装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有螺线管致动器(102，180，190)的主动减振装置(10)，所述螺线管致动器包括定子(110)和动子(112，192)，所述定子具有线圈(120)和连接在线圈周围以形成定子侧磁路的轭部件(114，116)以及沿其中心轴线延伸的导向孔(138)；所述动子插入定子的导向孔中。在形成动子内的磁极的动子侧磁极形成部分(148，150，151，152)和/或形成定子内的磁极的定子侧磁极形成部分(117，119)上设置有磁作用力稳定化部分(132，184，206，208)，该磁作用力稳定化部分具有根据动子的轴向位移逐渐改变动子侧磁极形成部分与定子侧磁极形成部分之间的磁作用力大小的形状。

Description

主动减振装置

交叉参考

于2004年11月11日提交的、日本专利申请号为2004-328195、包括说明书，附图和摘要的文本的全部公开内容在此引入作为参考。

技术领域

本发明涉及一种用于汽车发动机支架、车体支承等以便对待减振的振动产生主动或补偿/抵消式(countervailing)减振作用的主动减振装置，尤其涉及一种适于通过采用振动部件构成内部密封有非压缩性流体的压力接收腔的壁部的一部分并通过利用螺线管型致动器激励振动部件的致动以控制压力接收腔内的压力来提供主动减振作用的主动减振装置。

背景技术

通过向待减振的部件或者减振装置施加激励力而主动和/或以补偿的方式减振的主动减振装置，已知是一种用于安装在插置于构成振动传递系统的部件之间的减振支承件或减振连接件中或待减振的部件上的阻尼器或减振装置。

这种减振装置通常包括压力接收腔和振动部件，所述压力接收腔的壁部的一部分由连接第一安装件和第二安装件的主橡胶弹性体构成，所述振动部件构成所述压力接收腔的壁部的一部分，并在致动器的控制下从外部致动。例如，这种装置已在JP-A-9-49541和JP-A-2000-283214中公开。在这种主动减振装置中，根据输入的待减振振动调整压力接收腔内的压力，从而能够抵消输入的振动以提供主动减振作用。

这种流体填充式主动减振装置通常作为一个系列批量生产和供货。因此，为了使作为商业产品的主动减振装置获得更好的商业价值和可靠性，必须使各个装置之间的振动阻尼特性的偏差最小化，从而对于整个系列提供性能更为一致的批量产品。

因此，期望对安装在减振装置单元中的电磁致动器进行完全的质量控制。电磁致动器通常具有下述结构：具有安装在线圈周围以形成定子侧磁路的轭部件的定子被容纳于固定在减振装置单元上的壳体内；在定子的中心孔内安置有可在轴向上移动的动子。在这种电磁致动器中，期望进行质量控制，以便最大程度地保持定子与设置在由所述线圈形成的磁路上的磁隙之间的相对位置关系恒定。这是因为，电磁致动器的输出大小由定子与在磁路上形成磁隙的轭部件的间隔距离决定。

目前为止，在这种主动减振装置中，减小产品单个单元之间轭部件与定子的间隔距离的偏差非常困难。

原因在于通常使用橡胶弹性体来可移动地支承振动部件。然而，由于橡胶弹性体会发生成形收缩，因此不能够像金属件那样高精度地控制尺寸。另外，与随时间发生的性能退化有关的橡胶弹性体的永久性疲劳中的永久变形也可能导致轭部件与定子的间隔距离变化。

此外，轭部件与定子的间隔距离还可能受到轭部件或定子本身的部件尺寸误差或装配误差的影响，或者受到与轭部件或定子的定位直接或间接相关的部件的影响。

这样，轭部件与定子的间隔距离由许多因素所决定，不可能对所有这些因素进行高精度的控制。除了所设置的间隔距离非常小之外，由于磁作用力根据磁极之间的距离而以指数关系变化，因此这种细微的偏差将被放大为主动减振装置个体间减振性能的巨大偏差。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有新颖结构的主动减振装置，这种减振装置能够减小由于橡胶弹性体等的制造误差所导致的产品单元个体间减振性能的偏差，从而使一系列产品具有一致的特性。

根据本发明的下面的至少一个模式能实现本发明的上述和/或可选的目的。本发明的下面的模式和/或在每一模式中采用的元件可以配设成任意可选的组合。应该理解，本发明的原理不局限于本发明的这些模式和技术特征的组合，而是可理解为根据在整个说明书和附图中揭示的本发明的教导，或本领域的技术人员根据本公开的整体能够理解的原理。

本发明的第一模式提供了一种主动减振装置，其包括：第一安装件和第二安装件，所述安装件可分别连接到相互连接以构成振动传递系统的部件上；弹性地连接所述第一安装件和所述第二安装件的主橡胶弹性体，所述主橡胶弹性体限定内部密封有非压缩性流体的压力接收腔的壁部的一部分；振动部件，所述振动部件限定所述压力接收腔的壁部的另一部分；包括定子和动子的螺线管致动器，所述定子具有线圈和连接在线圈周围以形成定子侧磁路的轭部件，所述定子还具有沿其中心轴线延伸的导向孔；所述动子插入定子的导向孔中，从而通过向线圈供应电流在定子与动子之间产生在轴向上的致动力，所述螺线管致动器的定子固定在第二安装件上，动子连接在振动部件上，从而通过振动部件的激励致动来主动控制压力接收腔内的压力，其中，在形成动子内的磁极的动子侧磁极形成部分和形成定子内的磁极的定子侧磁极形成部分中的至少一个上设置有磁作用力稳定化部分，该磁作用力稳定化部分具有根据动子的轴向位移逐渐改变动子侧磁极形成部分和定子侧磁极形成部分之间的磁作用力大小的形状。

在根据这种模式构造的主动减振装置中，通过磁作用力稳定化部分逐渐改变由于电流流经线圈而施加在动子上的磁作用力大小，从而可减小由于动子与定子的相对位置改变所产生的磁作用力的改变。因此，即使由于部件制造公差、装配误差等造成单个产品单元之间定子与动子的相对位置的一定量的偏差，也能够将施加在动子上的磁作用力间的差异保持为最小值，并可减小输出特性的偏差。因此，可以使整个系列的主动减振装置具有一致的特性。

即使定子与动子的相对位置发生一定的变化，例如，在支承与动子相连接的激励板的橡胶弹性体经历由于随时间发生的性能退化而处于疲劳状态下的永久变形从而导致动子相对于定子的相对位置变化的情况下，由于施加在动子上的磁作用力大小没有急剧变化，所以可抑制输出特性的急剧变化。因此，可在长期内得到稳定的输出特性。

还能够设计具有各种形状的磁作用力稳定化部分。尽管下面示出磁作用力稳定化部分的几种优选模式，但这并不是限制性的。磁作用力稳定化部分既可以设置在动子侧磁极形成部分上也可以设置在定子侧磁极形成部分上，或者在两者上都设置。可提供多个动子侧磁极形成部分和定子侧磁极形成部分。在这种结构中，可以在所有的动子侧磁极形成部分和定子侧磁极形成部分上设置磁作用力稳定化部分，或者仅在某些磁极形成部分上设置磁作用力稳定化部分。

本发明的第二模式提供一种根据上述第一种模式的主动减振装置，其中，磁作用力稳定化部分通过在动子的周向和/或定子的致动轴线方向上改变位于定子侧磁极形成部分相对位置的动子侧磁极形成部分的动子侧磁极端面与位于动子侧磁极形成部分相对位置的定子侧磁极形成部分的定子侧磁极端面之间的距离而构成。

在这种结构的主动减振装置中，通过改变动子侧磁极端面和定子侧磁极端面的形状，可以利用简单的设计构成磁作用力稳定化部分，无需任何专门的部件。

动子侧磁极端面与定子侧磁极端面的间隔距离等于从定子侧磁极端面发出并进入动子侧磁极端面的磁力线的长度，或者等于从动子侧磁极端面发出并进入定子侧磁极端面的磁力线的长度，并且根据定子和动子的具体形状和设置结构而表示在如轴向、垂直于轴向的方向或者对角方向的各个方向上相对表面之间的距离。在大多数情况下，该距离应认为是定子侧磁极端面和动子侧磁极端面上最为接近的两点之间的距离。

本发明的第三模式提供一种根据上述第二模式的主动减振装置，其中，磁作用力稳定化部分通过使定子侧磁极端面具有在动子的吸引方向上直径逐渐减小的锥形而构成。在这种结构的主动减振装置中，可以有利地实现第二模式的主动减振装置。具体地，通过将定子侧磁极端面构造为锥面，可使动子侧磁极端面与定子侧磁极端面的间隔距离在动子的致动轴线方向上改变。

在该模式中，如果定子侧磁极端面与动子侧磁极端面在垂直于轴向的方向上的间隔距离过大，则难以有效地获得磁作用力，因此在优选的实践中，在垂直于轴向的方向上的最大间隔距离设置为不超过1.0mm，优选地不超过0.5mm，更优选地不超过0.2mm。另一方面，如果间隔距离过小，则难以实现显著区别于常规结构的形状，而且不能够有效地获得磁作用力逐渐变化的效果，因此在优选的实践中，间隔距离至少为0.01mm。出于这些原因，在这种模式下，所述锥面的倾斜角度优选为0.5°～10°，更优选为1.0°～5.0°。

本发明的第四模式提供一种根据上述第二模式的主动减振装置，其中，磁作用力稳定化部分通过使定子侧磁极端面具有在动子的吸引方向上直径较小的阶梯表面而构成。在这种结构的主动减振装置中，可以有利地实现第二模式的主动减振装置。具体地，通过将定子侧磁极端面构造为阶梯面，可使动子侧磁极端面与定子侧磁极端面的间隔距离在动子的致动轴线方向上改变。

在该模式中，为了有效地获得磁作用力同时逐渐改变磁作用力，在垂直于轴向的方向上的最大间隔距离设置为不超过1.0mm，优选地不超过0.5mm，更优选地不超过0.2mm，另一方面，至少为0.01mm。

本发明的第五模式提供一种根据上述第二至第四模式中任一项的主动减振装置，其中，通过形成在动子的外周面上开口的周向槽以在该周向槽的壁上形成动子侧磁极端面，并通过改变动子侧磁极端面沿周向的轴向高度而构成磁作用力稳定化部分。

在这种结构的主动减振装置中，通过在动子的周向上改变周向槽的形状，无需使用任何专门部件，即可在动子的周向上改变动子侧磁极端面与定子侧磁极端面的间隔距离，并可有利地实现第二模式的主动减振装置。另外，通过将这种模式与根据上述第三或第四模式构造的主动减振装置相结合，能够使动子侧磁极端面与定子侧磁极端面的间隔距离同时在周向和动子的致动轴线方向上改变。

可以设置多个周向槽。在设置多个周向槽的情况下，可在所有的周向槽中设置磁作用力稳定化部分，或者仅在某些周向槽中设置磁作用力稳定化部分。周向槽的具体形状可采用各种形状，例如斜面、波纹表面、阶梯表面等。

本发明的第六模式提供一种根据上述第一至第五模式中任一项的主动减振装置，其中，通过沿动子的致动轴线方向改变动子侧磁极端面和定子侧磁极端面中的至少一个的厚度尺寸而构成磁作用力稳定化部分。

在这种结构的主动减振装置中，通过改变在动子的致动轴线方向上通过动子侧磁极形成部分和/或定子侧磁极形成部分的磁力线的数量，可减小由于动子与定子的相对位置的改变所引起的磁作用力的急剧变化。

作为沿动子的致动轴线方向改变动子侧磁极端面和定子侧磁极端面中的至少一个的厚度尺寸的具体结构的示例，可在动子和定子的周向上在磁极形成部分中形成宽度尺寸在动子的致动轴线方向上改变的槽。磁极形成部分的厚度尺寸在动子和定子的周向上可以是均匀的或者不均匀的。

本发明的第七模式提供一种根据上述第一至第六种模式中任一模式的主动减振装置，其中，动子的动子侧磁极形成部分和定子的定子侧磁极形成部分在其电流流入线圈之前的初始位置设置在动子侧磁极形成部分和定子侧磁极形成部分中所产生的磁作用力最大的位置。

在这种结构的主动减振装置中，能够在动子上获得有效的初始致动力。另外，由于即使动子从最大磁作用力位置发生一定位移施加在动子上的磁作用力也不会急剧变化，所以可在预定的致动范围内获得稳定的磁作用力。

本发明的第八模式提供一种根据上述第一至第七种模式中任一模式的主动减振装置，其中，设置有在轴向上贯穿动子的通孔，从振动部件突出的内部杆穿过该通孔，动子连接到该内部杆上从而能够调节轴向位置。

在这种结构的主动减振装置中，通过调节动子相对于内部杆的轴向位置，能够调节动子与定子在轴向上的相对位置。通过这种设置，能够进一步减少产品单元个体中动子与定子间隔距离的偏差。

从上述描述可清楚看出，在根据本发明构造的主动减振装置中，通过抑制施加在动子上的磁作用力的急剧变化，可以减少由于减振装置单元个体间动子与定子的间隔距离的偏差所导致的产品单元个体间的减振性能的偏差。因此，能够使一系列主动减振装置具有一致的特性，从而提高产品的商业价值和可靠性。

附图说明

从下面结合附图对优选实施例的描述可更清楚地了解本发明的前述和/或其它目的、特征和优点，附图中的相同附图标记表示同类元件，其中：

图1是根据本发明的第一实施例的主动减振装置的轴向截面或垂直截面的正视图，其中该装置是发动机支架结构的形式；

图2是图1中的发动机支架的螺线管致动器的轴向截面视图；

图3是图2中的螺线管致动器的局部放大视图；

图4是曲线图，示出在本发动机支架及常规结构的发动机支架中，施加的磁作用力根据动子的位移而变化的测量结果；

图5是常规发动机支架中使用的螺线管致动器的轴向截面视图；

图6是根据本发明第二实施例的发动机支承结构中使用的螺线管致动器的轴向截面视图；

图7是图6中的螺线管致动器的局部放大视图；

图8是图6中的螺线管致动器的另一种设置的局部放大图；

图9是根据本发明的第三实施例的发动机支承结构中使用的螺线管致动器的轴向截面视图；

图10是图9中的螺线管致动器的局部放大视图；

图11是图9中的螺线管致动器的另一种设置的局部放大视图；

图12是图9中的螺线管致动器的另一种设置的局部放大视图；

图13是图9中的螺线管致动器的另一种设置的局部放大视图；

图14是图9中的螺线管致动器的另一种设置的局部放大视图；以及

图15是根据本发明的第四实施例的发动机支承结构中使用的螺线管致动器的轴向截面视图。

具体实施方式

首先参照图1，示出根据本发明的第一实施例的结构的形式为汽车发动机支架10的主动减振装置。该发动机支架10具有由金属第一安装件12和金属第二安装件14组成的支架主体18，所述两个安装件相对设置并彼此隔开，并且通过插置于两者之间的主橡胶弹性体16弹性连接；所述安装体装配于金属止动配件20中。第一安装件12连接到动力装置(未示出)上，第二安装件14连接到车体(未示出)上，从而动力装置以减振方式支承在车体上。在这种安装状态下，动力装置分配的负载在中轴线方向上，即图1中的垂直(上下)方向上，经由第一安装件12和第二安装件14施加到发动机支承10上，从而主橡胶弹性体16在使第一安装件12和第二安装件14相互靠近的方向上经受弹性变形。待减振的主要振动基本上也沿使第一安装件12和第二安装件14相互靠近或远离的方向经由第一安装件12和第二安装件14输入。在下面的描述中，除非另有说明，垂直(上/下)方向指图1中所示的垂直(上/下)方向

更具体地说，第一安装件12具有倒置的截头圆锥体形状。在第一安装件12的大径端具有在外周面上凸出的一体形成的环形板状止动部22。另外，一个整体的紧固轴24从大径端沿轴向向上凸出，在紧固轴24中形成朝上端面开口的紧固螺纹孔26。通过将紧固螺栓(未示出)拧入该紧固螺纹孔26，将第一安装件12连接到未示出的汽车动力装置上。

第二安装件14具有大直径的基本圆筒形形状。在第二安装件14的轴向中间位置形成肩部28；在肩部28的两侧，轴向上侧构成大径部30，轴向下侧构成小径部32。大径部30的内周面被附着的橡胶密封薄层34覆盖。在靠近小径部32的下部开口端处设置有由薄橡胶膜组成的隔膜36作为可挠性膜；通过将隔膜36的外周边部硫化结合到第二安装件14的小径部32的内周面上，为第二安装件14的下部开口端提供了流体密封的封闭。一连接配件38硫化结合到隔膜36的中央部分上。

第一安装件12位于轴向上方并与第二安装件14隔开，第一安装件12和第二安装件14通过主橡胶弹性体16弹性连接。

主橡胶弹性体16具有总体上基本为截头圆锥体的形状，其大径端面上形成有圆锥凹面40。第一安装件12插入主橡胶弹性体16的小径端，并与其硫化结合。第一安装件12的止动部22重叠的靠在主橡胶弹性体16的小径侧面并硫化结合于其上，从而被主橡胶弹性体16包覆；与主橡胶弹性体16一体成形的邻接橡胶42从止动部22向上凸出，在邻接橡胶42的内侧形成槽44。一连接套筒46硫化结合到主橡胶弹性体16的大径端处的外周面上。

硫化结合到主橡胶弹性体16的大径端处的外周面上的连接套筒46装配于第二安装件14的大径部30内，然后大径部30经受缩径处理，从而保证主橡胶弹性体16与第二安装件14流体密封地配合。这样，第二安装件14的轴向上部开口由主橡胶弹性体16提供了流体密封的封闭，从而在第二安装件14内部主橡胶弹性体16与隔膜36的相对表面之间形成流体腔48，该流体腔构成与外界液体密封地隔离的密封区域，流体腔48内部密封有非压缩性流体。

至于其中所密封的非压缩性流体，可以采用水、亚烷基二醇、聚亚烷基二醇、硅油等；在优选的实践中，为了有效地获得基于流体共振效应的减振效果，采用0.1Pa·s或更低的低粘性流体。

在主橡胶弹性体16与隔膜36相对的表面之间还设置有与第二安装件14组装在一起的分隔件50和有孔件52。

分隔件50具有向外延伸出预定厚度的支承橡胶弹性体54，在支承橡胶弹性体54的中央部分上硫化结合有构成振动部件的振动板56。振动板56具有浅的倒杯状形状，并在其外周边硫化结合到支承橡胶弹性体54的内周边上。环绕振动板56的上侧由支承橡胶弹性体54延伸而形成厚的缓冲部分58。

在支承橡胶弹性体54的外周边硫化结合有外周配件60，并且在外周配件60中形成有在周向上延伸预定距离的周向槽。该外周配件60的轴向上部开口构成径向向外张开的凸缘部分64；该凸缘部分64与第二安装件14的肩部28相靠地并置，并且固定地夹置在肩部28与连接套筒46之间。通过这种设置，分隔件50设置成在主橡胶弹性体16与隔膜36相对的表面之间的中间部分垂直于轴向的方向上延伸，并使第二安装件14的内部在轴向上分开。因此，在分隔件50上方形成有工作流体腔66，该工作流体腔的一部分壁由主橡胶弹性体16构成，在振动输入期间，该工作流体腔经受基于主橡胶弹性体16的弹性变形所产生的压力波动。同时，在分隔件50的下方形成有平衡腔68，该平衡腔的一部分壁由隔膜36构成，该平衡腔允许体积容易地变化。

有孔件52由相互重叠的上部薄板53a和下部薄板53b组成，其外周边与外周配件60的凸缘部分64相靠地并置，并且夹置在凸缘部分64与主橡胶弹性体16的大径端部的内周边之间，从而由第二安装件14经由主橡胶弹性体16固定地支承。通过这种设置，有孔件52设置成在主橡胶弹性体16与分隔件50相对的表面之间的中间部分垂直于轴向的方向上延伸，并使工作流体腔66的内部在轴向上分开。

在有孔件52的外周边部，在上部薄板53a和下部薄板53b并置的表面之间形成有在周向上连续延伸的周向通道74。该周向通道74的第一端连接到压力接收腔70，另一端连接到激励腔72。通过这种设置，形成了第一孔通道76，压力接收腔70和激励腔72通过该通道相互连通。第一孔通道76被调谐到例如对应于发动机振动等的约30～40Hz的中频范围。

有孔件52的外周边部重叠在分隔件50的外周边部上，通过覆盖在外周配件60的外边缘上形成的周向槽62而形成第二孔通道78。该第二孔通道78的一端经由激励腔72和第一孔通道76连接到压力接收腔70，而另一端连接到平衡腔68。通过这种设置，形成第二孔通道78，压力接收腔70和平衡腔68通过该通道相互连通。该第二孔通道78被调谐到对应于发动机抖动等的大约10Hz的低频范围。

孔通道的具体形式和调谐并不限制于任何特定的方式；除了上面讨论的实施例以外，也可以是，例如，穿过有孔件52的中央部分钻孔，以形成压力接收腔70和激励腔72可通过其直接连通的通孔形式的第一孔通道，并将第一孔通道调整到对应于发动机轰鸣噪声(rumble noise)等的50～150Hz的高频范围，同时通过直接串联连接有孔件52的周向通道74和外周配件60的周向槽62而形成第二孔通道。

另外，以上述方式构造的安装体18经由止动配件20连接到未示出的汽车车体上，第二安装件14装配于该止动配件20内。

止动配件20具有大直径带肩部的圆筒形式，其下侧的直径大于上侧的直径；安装体18从下侧开口插入，并通过止动肩部分80阻止而压配合地固定于其中。在上侧的开口处形成有向内延伸的邻接部分82，通过第一安装件12的止动部22经由邻接橡胶42与邻接部分82邻接而实现在回弹方向上的止动功能。邻接部分82由一插入孔84穿过，保持相对于第一安装件12的紧固轴24具有合适的间隙，从而允许第一安装件12在垂直于轴向的方向上相对移动。一伞状保护件86连接到第一安装件12的紧固轴24上，从而向外延伸并覆盖止动配件20的插入孔84。

装配于止动配件20内的第二安装件14通过止动肩部分80阻止而压配合地固定于其中，从而使其固定不能滑出。在止动配件20上固定有多个从外周面突出并向下延伸的腿部分88，这些腿部分88用于安装到汽车车体(未示出)上，并通过将发动机支承10连接到汽车车体上的紧固螺丝紧固。

在安装体18中，设置在分隔件50上的振动板56与设置在隔膜36上的连接配件38紧密接触地重叠固定。用作连接杆和内部杆的致动杆90固定到振动板56和连接配件38上，致动杆90从振动板56和连接配件38沿轴向向下突出。

与隔膜36一体形成的夹持橡胶层92基本上覆盖连接配件38的整个周边，从而在连接配件38与振动板56的配合表面处提供了流体密封。振动板56和连接配件38在其中心位置上下地并置，一体形成在致动杆90的上端的填塞部分94穿过这些中央部分。通过填塞部分94，振动板56和连接配件38被紧密接触地填塞，致动杆从振动板56轴向向下突出，且通过连接配件38向外突出，使振动板56和连接配件38成为一体，形成朝向将在下文描述的衔铁112开口的凹部96。在接近凹部96的周壁98处，与隔膜36一体地形成具有覆盖周壁98形状的缓冲橡胶部分100。

用作螺线管致动器的电磁振荡器102位于具有突出的致动杆90的第二安装件14的轴向下方，即，隔膜56和连接配件38的与工作流体腔66相对的一侧，并由第二安装件14支承。

图2中示出电磁振荡器102的截面图。电磁振荡器102由螺线管104和支承并容纳螺线管104的壳体106所组成。更具体地，螺线管104由定子和衔铁112组成，所述定子以包括线圈件108的磁极形成件110的形式存在，所述衔铁112用作动子，设置成能够相对于线圈件108在轴向上移动。在这个特定实施例中，壳体并不是一个单独的独立构件；而是将构成磁极形成件110的一部分的下轭(yoke)116用作壳体106。

磁极形成件110由线圈件108以及作为连接在线圈件108周围的轭部件的由铁磁材料制成的上轭114和下轭116组成；另外，线圈件108具有缠绕在绕线管118上的线圈120，而非磁性材料制成的盖部件122则设置成覆盖线圈120的外周。例如，在线圈120缠绕到绕线管118上之后通过树脂成形制成盖部件122。该盖部件122中具有一体形成的电力供给开口126，该开口从贯穿下轭116的开口124向外突出；电力经由设置在电力供给开口126内的端子供给到线圈120。具有供给到线圈120的频率成分的驱动电压并不限于交流电，也可以是脉冲电流；控制也并不限于模拟方式，也可以是数字方式。

用作壳体106的下轭116在其中央部分具有，并且形成有基本围绕整个圆周延伸的“L”形截面，从而封闭线圈件108的外周面和下端面。在靠近下部通孔128的内周面处形成具有稍微向下突出的厚度的下厚部117。

上轭114位于线圈件108的上端面。上轭114大致为圆盘形，并带有直径大约等于下轭116的下部通孔128的直径的上部通孔130，内周边构成较厚的上厚部119，而外周边设置成在与下轭116的上端接触的状态下覆盖线圈件108，。

上轭114和下轭116构成定子侧磁路，通过激励线圈120所产生的磁通量流经该磁路，同时形成于上部通孔130和下部通孔128上的上厚部119和下厚部117构成形成各个磁极的磁极形成部分；上部通孔130和下部通孔128的内周边部分别构成作为定子侧磁极端面的上磁极端面132和下磁极端面134。

如图3所示，形成上磁极端面132的上部通孔130的上边缘被构造为锥形面，其直径在衔铁112的吸引方向上(在本实施例中是轴向向内)逐渐减小。由该锥形表面形成磁作用力稳定化部分。特别地，在本实施例中，上磁极端面132的倾斜角：α被设定为α＝0.5～10°，优选为1.0～5.0°。在图1至图3中，为了便于理解上磁极端面132的锥形面，所示出的倾斜角比实际的倾斜角有所夸大。在本实施例中，在垂直于轴向的方向上，上磁极端面132与构成下文将要描述的动子侧磁极端面的衔铁112的上壁面150之间最大间隔距离“D”不超过1.0mm，优选地不超过0.5mm，更优选地不超过0.2mm；但是至少为0.01mm。

在构成定子的线圈120的中心孔中，安装有一个导向套筒136，该套筒设置为覆盖由上轭114和下轭116形成的上部内周边部和下部内周边部的开口。在本实施例中，定子被构成为包括该导向套筒136，该导向套筒136的中心孔构成用作导向孔的管状导向面138。即，导向套筒136的管状导向面138被构成为直径稍小于上轭114和下轭116的磁极内面的管状面，并位于在径向上从上轭114和下轭116的磁极内面稍微靠内的位置。

管状导向面138的材料并没有特别地限制，只要是非磁性材料即可，但优选地为低摩擦材料，以提供平滑的导向作用。另外，由于线圈120的中心孔的内部易于由于流经线圈120的电流而导致被加热到高温，所以优选地使用具有良好的耐热性的材料，以抵抗在承受高温时发生的扭曲及其它变形。这种材料的示例有非磁性金属例如不锈钢、铝、钛、铜或镍；以及树脂例如聚乙烯、聚四氟乙烯、尼龙66或酚醛树脂。

而且，在壳体106的外周边上切出配合槽140，形成于第二安装件14的下部边缘上的止动件142与该配合槽相配合并固定于其中，从而连接电磁振荡器102的磁极形成件110以覆盖第二安装件14的下部开口端。以这种方式，在本实施例中，电磁振荡器102直接紧固在第二安装件14上，没有插入任何支架或其它单独部件，从而减少了振动板56和线圈120的中心轴在装配时的位置偏差。由于通过隔膜36向下延伸而形成的夹持橡胶件144被夹持在电磁振荡器102的壳体106与第二安装件14之间，从而防止了电磁振荡器102的颤动。通过这种设置，线圈120的中心轴线基本与安装体18的中心轴线对齐，并与第二安装件14和振动板56的中心轴线相重合。一盖部件146通过螺栓连接在壳体106的底部，以防止灰尘等进入壳体106的下通孔128中。

衔铁112被组装到线圈120已安装于其中的磁极形成件110的管状导向面138内。衔铁112由总体上基本为圆柱体的铁磁材料制成；其外径尺寸稍小于导向套筒136的内径尺寸，且其装配于导向套筒136的内部，从而能够在与线圈120基本相同的中心轴线上沿周向相对移动。另外，衔铁112具有跨越上磁极端面132和下磁极端面134的轴向长度尺寸，且在靠近上磁极端面132处形成有在外周面上开口的周向槽147。周向槽147上方的上端部148和衔铁112的下端部151构成当电流流经线圈120时形成磁极的动子侧磁极形成部分；周向槽147的上壁面150和衔铁112的下端面152构成动子侧磁极形成端面。这样，如附图所示，分别在上壁面150与上磁极端面132之间以及下端面152与下磁极端面134之间，以位置调节方式形成产生有效的磁引力的磁隙。衔铁112的外周面经受利用现有技术中各种公知的涂层材料进行的低摩擦处理或防蚀处理。

在衔铁112中贯穿中心轴线打出一通孔154以用作装配孔。在该通孔154的轴向中间部分形成有向内突出部分156；在向内突出部分156的两侧，通孔154由轴向上侧的小径部158和轴向下侧的大径部160组成。

致动杆90插入衔铁112的通孔154中并具有允许一定程度地摆动的间隙，而且其下端向下突出，超过衔铁112的向内突出部分156。致动杆90的突出的下端外部配合有环形支承件162，该环形支承件的外径尺寸稍大于向内突出部分156的内径尺寸，并通过拧入致动杆90的末端的支承螺栓164不可分离地支承在致动杆90上。该支承件162固定地靠在衔铁112的向内突出部分156的下表面上，从而衔铁112在轴向上与支承件162不可分离地固定。

在致动杆90上，在向内突出部分156的与支承件162相对的一侧，外部配合有环形保持件166，其外径尺寸大于向内突出部分156的内径尺寸，该保持件166叠靠在向内突出部分156的上表面上。另外，保持件166受到由橡胶弹性体制成的O形圈170所施加的沿轴向向下的力，该O形圈外部配合在致动杆90上，同时被夹持在形成于致动杆90的轴向中间部的阶梯表面168与保持件166的上表面之间。支承螺栓164的紧固力作用在阶梯表面168与保持件166之间的O形圈170上。从而，O形圈170发挥了其弹性刚性，使得其在轴向上存在与由衔铁112施加在致动杆90上的致动力程度相当的致动力时基本上没有变形。

这样，保持件166和支承件162分别从上下两侧抵靠在衔铁的112的向内突出部分156上，并且由于O形圈170的弹性而保持处于贴合状态，从而衔铁112设置成在轴向上基本固定。由于O形圈170的弹性，致动杆90和衔铁112在轴向上彼此相对地连接；由流过线圈120的电流所产生的作用在衔铁112上的致动力沿轴向施加在致动杆90上。通过经由致动杆90连接衔铁112和振动板56，振动板56用作作为螺线管致动器的电磁振荡器102的振动部件。

可以通过调节支承螺栓164的拧紧程度而调节致动杆90相对于衔铁112的相对轴向位置；支承螺栓164、支承件162、向内突出部分156、保持件166以及O形圈170共同构成轴向连接装置。通过这种轴向连接装置，能够调节衔铁112相对于磁极形成件110的轴向位置，即，衔铁112的上壁面150和下端面152相对于磁极形成件110的上磁极端面132和下磁极端面134的相对位置。衔铁112的轴向位置被确定为，在没有电流供给线圈120时的初始位置，其位于最大磁引力的位置(在本实施例中，是上壁面150和上磁极端面132处于基本相同的高度且下端面152和下磁极端面134处于基本相同的高度的位置)。

支承件162、保持件166和致动杆90被设置为，在这些部件的外圆周面以及衔铁112的内周面的垂直于轴向的相对表面之间形成一定的间隙。通过调整由O形圈170的弹性所产生的支承件162和保持件166靠在向内突出部分156上的贴合力，在衔铁112在垂直于轴向的方向上受到超出支承件162、保持件166以及向内突出部分156之间产生的静摩擦力的外力的情况下，将允许衔铁112相对于致动杆90在垂直于轴向的方向上相对滑动，从而向内突出部分156、支承件162、保持件166以及O形圈170构成允许衔铁112相对于线圈件108的相对移动的垂直于轴向方向上的移动允许装置。通过这种设置，能够有利地调节因部件制造尺寸误差或组装过程中的定位误差所造成的致动杆90和衔铁112的相对位置偏差，使得能够在垂直于轴向的方向上相对于线圈120稳定地定位衔铁112，以及在致动操作过程中调整临时轴向偏差，以获得稳定的操作特性。

衔铁112相对于致动杆90在垂直于轴向的方向上相对位移的程度由支承件162、保持件166以及致动杆90的外周面与衔铁112的内周面的相对表面之间的距离所确定。允许的位移程度有利地在0.2～3mm的范围。为了实现衔铁112的更好的滑动位移，例如可以在这些滑动表面添加诸如聚乙烯或聚四氟乙烯的低摩擦材料，或者使它们经受低摩擦处理。

尽管附图中未示出，但是在具有上述结构的发动机支承10中，能够控制流向线圈120的电流；这种对电流的控制能够通过下述方式完成，例如，通过使用动力装置的发动机点火信号作为参照信号同时使用待减振部件的振动检测信号作为误差信号的适应控制或其它反馈控制；或者基于预先建立的控制数据。通过这种设置，通过产生作用在衔铁112上使其沿轴向向下移动的磁力，然后停止流向线圈120的电流并允许支承橡胶弹性体54的恢复力起作用，能够使振动板56经受对应于待减振动的致动力，从而通过工作流体腔66的内部压力控制实现主动减振效果。

在本实施例的发动机支承中，上磁极端面132具有根据衔铁112的位移而逐渐改变施加在衔铁112上的磁作用力的锥形，从而可以减小在衔铁112的致动范围内施加在衔铁112上的磁引力的急剧变化，使得能够获得稳定的磁引力。

具体地，施加在衔铁112上的磁作用力不是如常规结构中那样产生于磁极形成部分的边缘之间的两点间的磁作用力，而是产生于锥形上磁极端面132上的各点之间的磁力的总和，因此，尽管衔铁112与上磁极端面132的相对位置在某种程度上改变，总的磁作用力的改变仍然降低，使得能够在宽范围内实现稳定的磁作用力。

由于抑制了在衔铁112的致动范围内磁引力的急剧变化，尽管在个体产品单元中衔铁112相对于磁极形成件110的相对位置具有偏差，但是可最小化由于此位置偏差所导致的磁作用力的差异。从而，能够使一系列产品具有一致的减振特性。

另外，通过抑制由于衔铁112相对于磁极形成件110的相对位置偏差所引起的磁引力的变化，能够避免减振特性的变化，即使是在支承橡胶弹性体54由于随时间恶化而处于疲劳状态下的永久变形并导致衔铁112相对于磁极形成件110的相对位置变化时也是如此。因此，能够在长期内获得所需的减振特性。

图4示出在根据本实施例结构的发动机支承10中和在常规结构的发动机支承中，施加的磁引力随动子的位移而改变的测量结果。图4中的曲线A表示常规结构的发动机支承中的磁引力的变化；而曲线B表示本实施例的发动机支承10中磁引力的变化。在图4中，原点(动子的位移为零的位置)表示这样的位置，即在该位置衔铁112的上端面和下端面的高度位置分别等于上磁极端面132的上端面和下磁极端面134的下端面的高度位置。另一方面，位置“P”表示这样的位置，即在该位置衔铁112的上壁面150的高度位置等于上磁极端面132的上端面的高度位置，并且衔铁112的下端面152的高度位置等于下磁极端面134的上端面的高度位置；在本实施例和常规结构的发动机支承中，在位置“P”磁引力达到最大。为了获得有效的输出，通常，位置“P”将作为在没有电流流过线圈120时衔铁112的初始位置，而衔铁112在靠近上下轭114、116侧(线圈120侧)方向上从“P”点的预定位移范围将用作衔铁112的激励致动范围。

如图5所示，用作常规结构的测试装置的电磁振荡器300具有与前文讨论的电磁振荡器102基本相同的结构，只是形成于上轭302中的上部通孔304的内周面被形成为在轴向上直径尺寸不变的开口，使得上磁极端面306在沿衔铁112的被致动位移方向上具有不变的直径；与前文讨论的电磁振荡器102结构相似的部件和区域将使用与附图中的电磁振荡器102相同的标记，并且不再详细说明。

从图4中可以清楚地看出，在根据本实施例结构的发动机支承10中，与常规结构相比，靠近位置“P”的磁引力被逐渐地改变，抑制了施加在衔铁112上的磁引力的急剧变化。通过这种设置，尽管在个体产品单元中存在由于与支承橡胶弹性体54的成形收缩有关的部件制造公差、装配误差等引起的衔铁112的初始位置的偏差，还是能够减少施加在衔铁112上的磁引力的变化，从而使一系列产品具有一致的减振特性。

另外，由于在发动机支承10自身内，在靠近位置“P”，即衔铁112的初始位置处的磁引力的推力差很小，从而能够在衔铁112的致动范围内施加一致的磁引力，并能够以稳定的方式执行激励致动。

尽管在上文中已针对特定实施例示出了本发明，然而磁作用力稳定化部分也可以采用其它各种具体形式。下文将作为示例说明几种配备磁作用力稳定化部分的致动器的优选结构，但是本发明的磁作用力稳定化部分不限于此。在下文说明的致动器中，与前文中讨论的第一实施例的结构相似的部件和区域将采用与第一实施例附图中相同的标记，并且不再详细说明。

图6和图7示出根据本发明的第二实施例的电磁振荡器180。在该电磁振荡器180中，在上轭182的上磁极端面184上形成用作磁作用力稳定化部分的阶梯部分186，该阶梯部分朝向衔铁112的吸引方向(轴向向下)直径较小。在本实施例中，特别地，上磁极端面184与衔铁112的上壁面150在垂直于轴向的方向上的最大间隔距离“D”不超过1.0mm，优选地不超过0.5mm，更优选地不超过0.2mm，但至少为0.01mm。通过这种结构，可抑制施加在衔铁112上的磁作用力的急剧变化。为便于理解其形状，图6和图7中的阶梯部分186以及下文将要描述的图8中的曲面187以夸大的形状示出。

这样，上轭182上形成的上磁极端面184的具体形状可采用各种形状。例如，可采用图8中所示的轴向向上延伸的曲面187，作为磁作用力稳定化部分的另一种不同的形式。

磁作用力稳定化部分也可设置在动子侧。例如，图9示出根据本发明的第三实施例的电磁振荡器190。图9所示为衔铁192的外视图。在该实施例的电磁振荡器190中，形成为在衔铁192的外周面上沿周向开口的槽的周向槽194的上壁面196被设计为，如图10的展开视图所示轴向高度尺寸在周向上变化，并且被形成为沿轴向逐渐向上。上壁面196构成磁作用力稳定化部分。图10中所示的展开视图是示出衔铁112的上壁面196的上方区域沿周向展开的展开视图。

在这种实施例中，可使得施加在衔铁192上的磁作用力在衔铁192的致动范围内逐渐变化。具体地，通过使上壁面196的高度尺寸在周向上变化，在上壁面196的下方区域最靠近上磁极端面132以及衔铁192进一步位移从而达到将导致磁作用力急剧减小的位置的情况下，由于在上壁面196的上方区域确保留有与上磁极端面132的磁隙，从而有效地避免了总磁作用力急剧减小。

在上面讨论的第三实施例中，构成磁作用力稳定化部分的周向槽194的上壁面196的具体形状可以采用各种形状；例如可采用如图11至图14中所示的形状。图11至图14为示出第三实施例中衔铁112的上壁面196的上方区域沿周向展开的展开视图。在图11至图14中，从左到右的整个长度表示360°(整个周向)。

图11中所示的上壁面198具有这样的形状，其下端外周角(边部)以不变的倾斜角度沿轴向向下伸展，使得高度尺寸在周向上改变。通过图11中所示结构的边部，将会在周向的某个位置在轴向上形成阶梯部分。图12所示的上壁面200具有在周向上连续的重复的锯齿形状，从而下端外周角(边部)在高度方向(轴向)上周期性地改变，使得在周向上交替出现多个基于边部的最低点的高度方向(轴向)的高区域和低区域。

具体地，在图10中，边部的轴向位置在周向上的变化周期是360°，在图11中该变化周期是720°(实际上仅形成等效的半个周期)，而在图12中该变化周期为360/n°(其中n为大于或等于2的自然数)。通过在周向上提供一个小的对于在衔铁的上磁极部分所产生的磁力起主要作用的下端外周边的轴向位置的变化周期，可使得作用在衔铁上的轴向向下的磁力基本一致，从而减小衔铁在扭曲方向上的倾斜。

图13中所示的上壁面202具有这样的形状，下端外周边(边部)波纹状地上下周期性地变化。通过采用这种波纹形状，能够容易地机械加工衔铁的上壁面202。图14中所示的上壁面204具有这样的形状，下端外周边(边部)形成为沿周向上具有阶梯状结构，使其高度尺寸在周向上改变。

上述实施例仅仅是示意性的，也可采用不限于上述讨论的形状的各种形状。例如，尽管上壁面196、198、200、202、204都形成为给定的形状，但也可采用不同形状的组合。另外，通过在衔铁192的下端面152应用这种形状，能够使下端面152与下磁极端面134的间隔距离在周向上改变，从而使下端面152构成磁作用力稳定化部分。代替或者除了在衔铁192上形成这种形状之外，还可以在位于与衔铁192侧的磁极部分相对的位置处的定子侧磁极部分(即，下厚部或上厚部)117、119的内周上端边部上形成这种形状。

如图15中所示的第四实施例所教导的，还可以通过分别在上厚部119和衔铁112的下端部151上形成沿周向延伸的周向减载槽206、208以改变在衔铁112的致动方向上的厚度尺寸，形成磁作用力稳定化部分。根据本实施例，可以通过根据衔铁112的致动位移在磁作用力减小的区域提供更大的厚度尺寸，从而增加经过这些区域的磁力线的数量，来抑制磁作用力的急剧减小。在本实施例的结构中，在上厚部119和衔铁112的下端部151上形成周向减载槽，当然也可在下厚部117和衔铁112的上端部148上形成周向减载槽。

特别地，在图15所示的实施例中，在靠近形成磁极部分的角部(上厚部119的上端内周边角部，以及衔铁的下端外周边角部)的位置分别形成周向减载槽206、208，每个周向减载槽具有在轴向上朝外逐渐变宽的垂直截面，且保持截面不变地绕周向连续延伸。通过形成这些周向减载槽206、208，形成磁极部分的角部(上厚部119的上端内周边角部，以及衔铁的下端外周边角部)分别具有这样的垂直于轴向的厚度尺寸，该厚度尺寸从对于所产生的磁力其主要作用的轴向上端或下端的端部在轴向上向内(即，轴向向下或轴向向上)逐渐增加。换句话说，形成磁极部分的角部(上厚部119的上端内周边角部，以及衔铁的下端外周边角部)的厚度尺寸在轴向上朝端部减小。

由于部件厚度尺寸较小，所以饱和磁通量保持较低的水平，因此认为形成磁极部分的角部(上厚部119的上端内周边角部，以及衔铁的下端外周边角部)都经历了这样的现象，在其远端角部(边部)显著集中的磁通量沿着形成磁极部分的角部的内周壁在轴向上扩散，并进入空气隙部分(穿过相对的磁极的相对的表面)。结果，在轴向相对位置变化(相对表面间隔距离的轴向变化)的较大区域内抑制了由于穿过由衔铁112与上轭114或下轭116构成的磁极对的相对面所引起的磁引力的急剧变化，从而提供了与图1～14所示实施例相似的优点。

尽管已在其当前优选实施例中详细说明了本发明，然而这仅是示意性的，应当理解本发明并不限于所示实施例的细节，而是可体现为其它方式。

例如，下磁极端面134可以是给定的形式或轴向朝内直径变大的阶梯形状，从而在下磁极端面134上设置磁作用力稳定化部分。

另外，通过改变在上文所述的第一实施例中衔铁112的上壁面150在周向的高度尺寸，能够同时在定子侧磁极形成部分和动子侧磁极形成部分上设置磁作用力稳定化部分。

当在图15中所示的磁极形成部分上形成周向减载槽206、208时，通过在周向上逐渐改变槽的深度，能够增加在磁极部分处磁力在轴向上的扩散。在形成这种在周向上逐渐变化的周向减载槽的地方，可采用截面形状为在深度方向延伸而槽宽尺寸基本不变的槽。可以将图1～14中所示的任何布置与图15中所示的布置组合使用。

在轴向上连接衔铁112和致动杆90并使其相对位置可调的周向连接装置的具体形式并不限于上文所述的方式。例如，可以在致动杆90的远端形成阳螺纹，而在其上旋拧一个外径尺寸与支承件162基本相同的螺母件以代替支承件162，从而支承衔铁112，并能够通过调节螺母件的拧紧程度来调节衔铁112的轴向位置。

还应当理解，本领域技术人员可对本发明进行各种其它改变、修改和改进，而不超出由所附权利要求想定的本发明的精神和范围。

Claims (8)

1.一种主动减振装置(10)，包括：

第一安装件(12)和第二安装件(14)，所述安装件可分别连接到相互连接以构成振动传递系统的部件上；

弹性地连接所述第一安装件和所述第二安装件的主橡胶弹性体(16)，所述主橡胶弹性体限定内部密封有非压缩性流体的压力接收腔(70)的壁部的一部分；

振动部件(56)，所述振动部件限定所述压力接收腔的壁部的另一部分；

包括定子(110)和动子(112，192)的螺线管致动器(102，180，190)，所述定子具有线圈(120)和连接在线圈周围以形成定子侧磁路的轭部件(114，116)，所述定子还具有沿其中心轴线延伸的导向孔(138)；所述动子插入定子的导向孔中，从而通过向线圈供应电流在定子与动子之间产生在轴向上的致动力，所述螺线管致动器的定子固定在第二安装件上，动子连接在振动部件上，从而通过振动部件的激励致动来主动控制压力接收腔内的压力；

其中，在形成动子内的磁极的动子侧磁极形成部分(148，150，151，152)和形成定子内的磁极的定子侧磁极形成部分(117，119)中的至少一个上设置有磁作用力稳定化部分(132，184，206，208)，该磁作用力稳定化部分具有根据动子的轴向位移逐渐改变动子侧磁极形成部分和定子侧磁极形成部分之间的磁作用力大小的形状。

2.根据权利要求1所述的主动减振装置(10)，其特征在于：所述磁作用力稳定化部分(132，184，206，208)通过在动子的周向和/或定子的致动轴线方向上改变位于定子侧磁极形成部分相对位置的动子侧磁极形成部分(148，150，151，152)的动子侧磁极端面(150)与位于动子侧磁极形成部分相对位置的定子侧磁极形成部分(117，119)的定子侧磁极端面(132，134)之间的距离而构成。

3.根据权利要求2所述的主动减振装置(10)，其特征在于：所述磁作用力稳定化部分(132)通过使定子侧磁极端面(132)具有在动子的吸引方向上直径逐渐减小的锥形而构成。

4.根据权利要求2所述的主动减振装置(10)，其特征在于：所述磁作用力稳定化部分(184)通过使定子侧磁极端面具有在动子的吸引方向上直径较小的阶梯表面(184)而构成。

5.根据权利要求1或2所述的主动减振装置(10)，其特征在于：所述磁作用力稳定化部分(206，208)通过形成在动子(112，192)的外周面上开口的周向槽(206，208)以在该周向槽的壁上提供动子侧磁极端面(150)，并改变动子侧磁极端面(150)沿周向的轴向高度而构成。

6.根据权利要求1或2所述的主动减振装置(10)，其特征在于：所述磁作用力稳定化部分(132，184，206，208)通过沿动子的致动轴线方向改变动子侧磁极端面(150)和定子侧磁极端面(132，134)中的至少一个的厚度尺寸而构成。

7.根据权利要求1或2所述的主动减振装置(10)，其特征在于：所述动子的动子侧磁极形成部分(148，150，151，152)和所述定子的定子侧磁极形成部分(117，119)在电流流入线圈之前的初始位置设置为，在动子侧磁极形成部分和定子侧磁极形成部分中所产生的磁作用力最大的位置。

8.根据权利要求1或2所述的主动减振装置(10)，其特征在于：设置有在轴向上贯穿所述动子(112，192)的通孔(154)，从振动部件(56)突出的内部杆(90)穿过该通孔，所述动子连接到该内部杆上从而能够调节轴向位置。

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