液压减振装置的制作方法

本发明涉及液压减振装置。

背景技术：

更具体地说，本发明涉及旨在为了在第一和第二刚性元件之间起阻尼目的而放置的液压减振装置，该减振装置包括：

-第一和第二框架，旨在被紧固到待连接的两个刚性元件，

-弹性体主体，其将第一和第二框架连接在一起并且至少部分地限定第一液压腔，

-第二可变形液压腔，其通过中间的收缩通道与第一液压腔连通，第一和第二液压腔和收缩通道形成充满液体的液压回路，

-电磁致动器，其适用于控制减振装置的减振性能。

文献wo2015/136160公开了此类减振装置的示例。

技术实现要素：

特别地，本发明是为了完善上述类型的减振支架，特别是为了减少其能量消耗。

为此，根据本发明，所讨论的类型的减振装置的特征在于，所述致动器包括具有永磁体的吸盘，包括：

-磁路，其包括在第一位置和第二位置之间的移动致动元件，

-至少一个弹簧，其借助指向所述第一位置的第一力牵动所述致动元件，

-永磁体，其在磁路中产生永久磁场，并且借助于朝向所述第二位置的第二力牵动致动元件，当致动元件处于所述第一位置时，所述第一力大于所述第二力，当致动元件处于第二位置时，第二力大于第一力，

-由控制装置供电的至少一个线圈，其中所述控制装置适合于选择性地增加所述磁场，以使所述致动元件从第一位置到第二位置抵抗所述弹簧的牵动，或者减少所述磁场，以便在弹簧的作用下将所述致动元件从第二位置过度到第一位置。

由于这些布置，致动器的操作消耗很少的能量，因为该致动器是双稳态的，并且仅消耗从两个位置中的一个过度到另一个位置的能量。在适用的情况下，可以使振动阻尼装置自主化。

在根据本发明的减振装置的各种实施例中，还可能依赖于以下一种和/或其他方式：

-所述致动器适于选择性地阻挡或释放部分限定第一液压腔的移动壁；

-致动元件在所述第一位置和所述第二位置之间在0.5mm和2mm之间的路径中可平移地移动，有利地在0.7mm和1.5mm之间；

-控制装置适合于或者在第一方向上或者在与第一方向相反的第二方向上在线圈中产生电流脉冲，以便选择性地使所述致动元件从第一位置过度到第二位置，或使所述致动元件从第二位置过度到第一位置；

-所述电流脉冲具有小于100ms的持续时间;

-所述电流脉冲具有0.1w和1.5w之间的功率;

-致动器包括：

-u形的铁磁壳体，其具有基部和两个翼部，两个翼部延伸到中心轴线的任一侧上的自由端，致动元件包括由铁磁材料制成的托盘，该托盘可以根据轴中心可移动并且布置在两翼的自由端之间，

-磁芯，其由铁磁材料制成，铁磁材料与壳体一体并沿着中心轴在靠近基座的第一端和靠近致动元件的托盘的第二端之间纵向延伸，其中，在第一位置，托盘与磁芯的第二端分离，并且在第二位置，托盘与磁芯的第二端接触，并且线圈缠绕在所述磁芯上；

-永磁体被插入到磁芯和壳体的基部之间；

-减振装置还包括气动腔，所述气动腔由设置有孔口的底部朝向所述致动器限定，并且底部由柔性壁与第一液压腔分离，当致动元件在第一位置时，致动元件适于在弹簧的牵动下封闭所述孔口，在气动腔中的压力过大的情况下，弹簧适于允许致动元件临时打开所述孔口；

-所述减振装置进一步包括能量源，所述减振装置完全由所述能源提供能量；

-所述能量源包括用于产生电流的装置，所述装置一方面包括可旋转地安装在所述收缩通道中的微型涡轮机，另一方面，包括发电机，其与所述微型涡轮机耦接，以便当所述微型涡轮机旋转时产生电流；

-所述减振装置进一步包括：

-变流器，适用于将发电机产生的电流转化成直流电，

-用于存储由变流器供应电能并将电能供应给控制装置的装置;

-所述能量源包括至少一个电池;

-所述减振装置进一步包括与第一和第二框架中的一个为一体的振动传感器。

附图说明

本发明的其它特征和优点将体现在有关下述附图的非限制性示例的两个实施例的描述中。

在图中：

-图1和图2分别是根据本发明的实施例的减振装置的顶部的四分之三和底部的四分之三的透视图，

-图3和图4是分别是根据图1的iii-iii和iv-iv线的图1和图2的减振装置的轴向横截面的透视图，

-图5和图6是图1和图2的减振装置的透视图，分别作为两个不同径向平面中的径向横截面，并且该装置的箱的环形侧壁被取消以增加图6中的清晰度，

-图7和图8分别是顶部四分之三和底部四分之三的图1至图6的减振装置的致动器的透视图，

-图9是图7和图8的致动器的轴向横截面图，

-图10是设置在图1的减振装置上的电子电路的框图，

-以及图11是本发明的第二实施例中与图10类似的框图。

具体实施方式

在各图中，相同的附图标记表示相同或相似的元件。

图1至图4示出了液压减振装置1，其包括：

-第一刚性框架2，其具有例如金属基座的形状并且旨在特别地紧固到车辆的发动机以便支撑它，

-第二刚性框架3，例如由金属或塑料材料制成的环形框架，其旨在被紧固到例如车辆的主体，

-弹性体主体4，其能够特别地支撑由于车辆的发动机的重量而产生的静力，并且将第一和第二框架2、3与弹性体主体连接，该弹性体主体能够具有例如沿轴线z0延伸的钟形形状，例如垂直地，在粘合并包覆模制到第一框架2的顶部与包覆成型并结合到第二框架3上的环形基座之间。

减振装置1还包括相对于轴线z0径向的可变形分隔件5，该分隔件5与第二框架3成一体并以密封方式施加在弹性体主体的基座上。

刚性分隔件5与弹性体主体4界定第一液压腔a，此处是工作腔。工作腔a通过狭窄通道c与第二液压腔b连通，此处是由可变形壁局部界定的补偿室，特别是由形成波纹管的弹性体6制成的柔性膜。工作腔a、补偿室b和收缩通道c一起形成充满液体尤其是乙二醇或其他液体的液压回路。

缩窄通道c的尺寸设定为具有例如5至20hz之间的谐振频率，通常在8至12hz之间，其对应于由于车辆的摇摆而产生的散列运动。

此外，减振装置还包括箱7，其与第二框架3成一体并且从第二框架3其相对于第一框架2相对地延伸。

箱7可以由塑料材料制成，特别是模制的。

箱7可以分为两部分：

-主要部分，其包括在相邻于第一框架的第一端和与第二框架分离的第二开口端之间沿轴线z0延伸的环形侧壁10，

-以及底部8，其封闭环形壁10的第二端。

环形壁10的第一端例如通过卡扣配合或通过任何其它已知的方式与第二框架3成一体。环形密封件4a能插入在侧壁10的第一端和第二框架3之间。该密封件4a能有利地由弹性体主体4的基座的一部分形成。

环形壁10的第二端例如通过卡扣配合或通过任何其它已知的方式与底部8成一体。环形密封件8b能插入在侧壁10的第二端和底部8之间。由箱7限定的内部空间7a以相对于外部的密封方式被隔离。

底部8可以包括盖8a，其通过容易变形的壁例如由形成波纹管的弹性体9制成的柔性膜封闭，这使得可以将箱7的内部空间7a独立于柔性膜6的运动或温度变化而保持在大气压。

箱的主要部分还包括垂直于轴线z0的横向壁11，其与分隔件10接触。横向壁11与环形壁10成一体并且在所述侧壁10的第一端的附近封闭箱的内部空间7a。横向壁11能与环形壁10一体模制。

横向壁11可以包括朝向分隔件5敞开并被所述分隔件5覆盖的槽11a。槽11a用分隔件5限定收缩通道c。收缩通道c可以通过布置在分区5的开口连通工作腔a。

横向壁11还可以具有朝向分隔件5敞开并被所述分隔件5覆盖的凹槽13（图3）。槽11a通向凹槽13。凹槽13可以包括由上述柔性膜封闭的盖13a。凹槽13、隔膜6和分隔件5一起界定补偿室b。

横向壁11还能包括碗状体12，其凹面12a面对布置在分隔件5中的凹槽5a布置。凹槽由覆盖碗状体12的由弹性体制成的柔性膜5b封闭。碗状体12与柔性膜5b界定气动腔p，气动腔p通过布置在碗状体12中的孔12b与箱7的内部空间7a连通。孔12b可以在平行于轴线z0的轴线z2上居中。

箱7还能包括例如圆柱形形状的壳体14，其可以与侧壁10和横向壁11形成为单件，并且设置在横向壁11的下方。收缩通道c能包括第一部分c1和第二部分c2，具有工作腔a的第一部分c1与壳体14的内部连通，以及具有壳体1内部的第二部分c2与补偿室b连通。

壳体14可以通过嵌套来接收用于产生电流15的装置的外壳16。如图4至图6所示，用于产生电流15的装置能包括限定微型涡轮机室19的微型涡轮机壳体17，其中，微型涡轮机18围绕例如平行于轴线z0的旋转轴线z1可旋转地安装。微型涡轮机室19可以具有以旋转轴线z1为中心的大致圆柱形形状，并且其能经由由微型涡轮机壳体17限定的两个喷嘴19a、19b分别与收缩通道的第一和第二部分c1、c2连通。两个喷嘴19a、19b可以有利地基本上切向地打开到微型涡轮机室19。喷嘴19a、19b可以在相对于旋转轴线z1大致直径相对的位置处打开到微型涡轮机室19中。

有利地，当所述液体在收缩通道c中沿相反的第一和第二方向交替移动时，微型涡轮机18被成形为总是在相同的旋转方向上被液压回路的液体驱动。

微型涡轮机18和微型涡轮机室19能例如在上述文献wo2015/136160中描述。

如图4所示，用于产生电流的装置15还包括耦合到微型涡轮机18的发电机20，以在微型涡轮机18旋转时产生电流。该发电机能例如上述文献wo2015/136160中所述。

如图4、6、10所示，减振装置1还包括电子电路21，其控制电磁致动器22，电磁致动器22适于选择性地阻挡或释放柔性膜5b（或更一般地，电磁致动器22为适于可能通过作用于柔性膜5b之外的元件来控制振动阻尼装置的振动阻尼特性）。

电子电路21可以包括例如：

-由发电机20（gen）提供并由所述发电机20产生的交流电产生直流电的变流器24（rect），

-用于存储电能23（acc）的装置，例如由变流器24提供的电容器23a（或一组几个电容器），

-由存储装置23提供并控制致动器22（act）的控制装置25（contr），例如包括微控制器，

-连接到控制装置25的传感器26（sens），例如振动传感器，例如加速度计或其它。

整个电子电路21能容纳在箱7的内部空间7a中，并且不需要与外部或外部电源交换信息。

因为箱7是密封的，所以电子电路21不需要任何特别的保护，防止湿度和外部侵蚀，这降低了减振装置的成本。

可能的是，根据所考虑的应用和减振装置1的安装，传感器26或附加的传感器能布置在不同于箱7的其他地方（例如，其能刚性地连接到第一框架2）。

如图4和7-9所示，致动器22可以例如包括适于选择性地打开和关闭气动腔p的孔12b的阀36，以便选择性地将其隔离或将其置于大气压（即，箱7内的压力）。

当阀36关闭孔12a时，该阀36有利地也可以用作如下文所述的翼片，仅允许来自气动腔p的空气出口朝向箱体7的内部空间7a，而不是相反。

有利地，致动器22包括具有永磁体的吸盘，包括：

-磁路28、34、40，其包括致动元件34，该致动元件34包括或承载上述阀36，并且可在第一位置（未示出）和打开孔12b的第二位置（如图所示）之间移动，在第一位置中，阀36通过关闭孔12b而被施加在碗状体12之下，在第二位置中，阀36距离碗状体12的壁一定距离，

-至少一个弹簧37，其以指向第一位置的第一力牵动致动元件34，

-至少一个永磁体41，其在磁路中产生永久磁场b0，并且以朝向第二位置的第二力牵动致动元件34；当致动元件34处于第一位置时，第一力大于第二力，以及当致动元件34处于第二位置时，第二力大于第一力，

-由控制装置25供电的至少一个线圈33。

控制装置25通过在线圈33中产生沿第一方向的电流来控制从第二位置到第一位置，从而以这种方式产生与上述永久磁场b0相反的方向的磁场b1，以便充分地减小所得到的磁场，使得弹簧37将致动元件34移动到第一位置。

相反，控制装置25通过在在线圈33中产生与第一方向相反的第二方向上的电流来控制从第一位置到第二位置过，从而在与上述永久磁场b0相同的方向上产生磁场b'1，以使得所得磁场充分地增加以克服弹簧37的力并移动第二位置移位的致动元件34。

有利地，控制装置25适于在线圈33中产生简单的电流脉冲，以便选择性地使致动元件34从第一位置传递到第二位置或者从第二位置传递到第一位置。

电流脉冲的持续时间t小于100ms。

此外，电流脉冲能具有0.1w至1.5w之间的功率p。

因此，致动元件两个位置之间的转变所消耗的电能e=pt非常低，这有助于减振装置1的能源自治，并且还可以减小尺寸、重量和线圈33的成本。

致动元件34沿着轴线z2移动，例如在第一和第二位置之间，在0.5和2mm之间，有利地在0.7和1.5mm之间的路径h上移动。在这种情况下，这种低振幅的运动是足够的，并且还有助于限制致动元件34的两个位置之间的每个过渡所消耗的能量。

在所示的具体示例中，上述磁路能包括：

-具有基座28b的u形状的铁磁壳体28和延伸到轴线z2的任一侧上的自由端的两个翼28a，

-由铁磁材料制成的托盘35，其属于致动元件34并承载阀36（阀36可以是弹性垫，例如包覆在托盘35上），托盘35可沿轴线z2移动，布置在两个翼28a的自由端之间，其中在托板35和每个翼28a之间具有低气隙e，

-由铁磁材料制成的芯部40，其与壳体28成一体并且在靠近基座28b的第一端和靠近致动元件的托盘35的第二端之间沿着轴线z2纵向延伸，托盘35在第一位置处与芯部40的第二端分开并在第二位置处与芯部的第二端接触，并且线圈33缠绕在所述芯部上。

永磁体41能轴向地插入在芯部40的第一端和壳体的基座28b之间。

线圈33能缠绕在由塑料材料或其他材料制成的支撑件29上。支撑件29能包括：

-基座30，其垂直于轴线z2并且布置在基座28b上，与所述基座28b相接触，

-芯部31，其沿着轴线z2延伸并且限定轴向烟囱36，其中铁磁芯部40嵌套而不起作用，轴向烟囱36具有靠近致动元件34的第一加宽部分36a和靠近基座30的第二加宽部分，其中第一加宽部分36a形成肩部，弹簧37承载着肩部，以将致动元件34推向第一位置，并且第二加宽部分36b以这种方式接收芯部40的加宽部分以便将芯部40相对于永磁铁41轴向保持以及将永磁体41相对于基座28b轴向保持，

-凸缘31，其布置在致动元件34下方，其中芯部40和弹簧37朝向托盘35突出到凸缘32的外部。

凸缘32能包括切口32a，其中外壳28的翼28a嵌套。

凸缘32还能包括引导件32b，引导件32b沿着轴线z2朝向碗状体12轴向突出并且承载在所述碗状体12的下面。这些引导件32b能围绕托盘35，以便引导其轴向运动并且保证电磁致动器22的正确轴向定位。

基座29能包括将线圈33连接到控制装置25的电触点39。

刚刚描述的减振装置1的功能如下。

当安装有减振装置的车辆正在运行时，发动机的振动运动在液压腔a和b之间的收缩通道c中产生液体的运动。这些液体的运动将微型涡轮机18设置成旋转，如此发电机产生由变流器24整流并存储在存储装置23中的电流。

当发动机在车辆没有滚动的情况下空转运行时，根据发动机的类型，第一和第二框架2,3之间的相对运动通常具有10hz至40hz之间的频率和低振幅（小于0.2mm）。在这些条件下，由发电机20产生的电力相对较低，例如从几十到几百毫瓦。在这些情况下，使用传感器26检测到，控制装置25控制致动器22，使得致动元件34处于第二位置，以释放柔性膜5b，使其之后具有解耦效果，防止从发动机向车身传递振动。

当车辆晃动时，被称为第一和第二框架2、3之间的散列的相对运动具有相对较低的频率（根据发动机的类型通常在10hz和15hz之间）和很大的振幅（大于0.3毫米）。在这些条件下，由发电机20产生的电力可以更实质，例如几瓦（例如约2w）。在这些情况下，使用传感器26进行检测，控制装置25控制致动器22，使致动元件34处于第一位置。在这个位置上，弹簧适于允许致动元件34在气动腔p中压力过大的情况下临时打开孔12b。因此，气动腔p中的空气逐渐被排空到内部盒7，由于发动机的振动运动而在柔性膜5b的运动的作用下，使得移动壁随着气动腔p的排空而在碗状体12的凹面12a逐渐推进，其阻挡柔性膜5b。

因此，根据由传感器26检测到的发动机转速，获得了减振装置的两种不同的操作模式。

可选择地，如图11所示，减振装置1可以不包含用于产生能量的装置15，而是包含供应控制装置25的其他它能源例如电池42（batt）。该电池可能例如布置在上述内部空间7a中，上述内部空间7a将适于被打开以便更换电池。鉴于电耗低，这种替换可能会以相当长的时间间隔进行。

根据另一替代方案，未示出，装置能包括经由第二收缩通道与工作腔a连通的第二液压补偿室，并且膜5b将气动腔p与该第二补偿室分离。在这种情况下，致动器22能控制该第二补偿室的操作，以选择性地允许液体在工作腔a和第二补偿室之间的运动（阀36打开），或者阻止液体在工作腔a和第二补偿室之间的运动（阀36关闭）。