用于衰减低频振荡的致动器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种致动器。
【背景技术】
[0002]例如，可从DE 198 39464 C2中获知这种类型的致动器。所述致动器包含一个质量-弹簧系统，该质量-弹簧系统可以振荡并且被制作成当交流电流被驱动通过该导电线圈时发生振荡。这些致动器被用于极其广泛的、各种各样的目的，例如用作泵中的线性电磁致动器(线性电动机)、用作振荡发生器或用作振荡吸收器。在最后提及的情况下，在引言部分中所描述类型的致动器被机械地、操作性地连接到一个振荡部件上，并且在该致动器中产生振荡，这些振荡被叠加在该部件的振荡上。假定该致动器中产生的振荡选择合适的幅值、频率和相位，该部件的振荡被减小或被吸收。
[0003]在最简单的情况下，上述线性电磁致动器仅包括两个部分、确切地讲是一个缠绕铁芯的线圈和一个嵌在铁磁外壳中的磁铁，其中该致动器的这两个构成部分之一是以一种支在弹簧上的方式相对于另一个静止的构成部分来安装的。尽管这种构造简单，但在该致动器内可以产生高的激励力，因为除了当交流电流被驱动通过该导电线圈时产生的电动力之外，在该致动器中整流磁阻力也具有一种效应。为此，多个套环状凸出部被提供在该线圈的铁芯和该磁铁的外壳上，其方式为使得通过位于所述凸出部之间的空气隙来切断这些凸出部上的磁通量，并且这些磁阻力在这些位置处起作用。
[0004]在这种类型的线性电磁致动器中，作为一个原则问题，由于该致动器被设计为一个振荡质量-弹簧系统，此外该系统的传输行为还在该系统的一阶固有频率f；(谐振频率)处具有在谐振峰值。这取决于该质量悬架装置的刚度和运动质量的大小。振荡质量当“穿过”这个谐振频率f；或者在该谐振频率1的区域中时以一种不期望的方式“积聚”。这可能会导致非常差的控制性能，并且在某些情况下，还会导致振荡质量大声地撞击致动器壳体。目前这导致对致动器系统的频率运行范围的限制，因为该致动器的运行范围被移向相对高的频率以便在运行过程中不会激励谐振频率f；。机动车辆中用于衰减振荡的线性电磁致动器的一阶固有频率1的(适宜的)最小值典型地介于大约40Hz和60Hz之间，这取决于设计和配置。
[0005]然而，对于这种类型的致动器在车辆中的典型应用而言，例如作为一个主动振荡吸收器，在低频率的、例如在车辆的怠速范围内的有效性是令人希望的并且有时也是要求的。因此，有必要将该致动器的一阶固有频率设定成低于该车辆电动机的怠速频率。
[0006]可以通过降低弹簧刚度和/或通过增大振荡质量来减小简单的质量-弹簧系统的谐振频率f；。由于该线性电磁致动器中使用的弹簧系统还必须补偿线圈与磁铁之间的磁横向刚度，所以进一步减小弹簧刚度是不可能的或者只可能到很轻微的程度。因此，有必要通过增大振荡质量的大小来作出调整。然而，增大该线性电磁致动器的振荡质量还必然弓I起总重量增加以及安装空间的尺寸相当大的增加。
[0007]例如由于车道的不平坦，将较低的固有频率f；减小到例如该车辆电动机的怠速范围以下还会导致增加激励这种低频谐振f;的问题。
[0008]除此之外，在这种类型的质量-弹簧系统中希望的是衰减谐振振幅(Resonanzausschlage)。在这种情况下，当在传递函数中的谐振峰值被衰减到足够程度时该致动器可以在相对大的频率范围内以及在谐振范围内运行。
【实用新型内容】
[0009]本实用新型的目的是要提供一种在引言部分中所描述类型的致动器，与这种类型的已知致动器相比该致动器的一阶(最低)固有频率f；被减小。此外，旨在增大该致动器的阻尼。
[0010]根据本实用新型，通过以下方案实现这个目的。
[0011 ] 一种致动器，具有一个导电线圈，该导电线圈具有一条纵向轴线L和复数η匝，并且电流可以被驱动通过该导电线圈，其中该线圈由一个具有高磁导率的第一铁磁体围绕，其方式为该第一铁磁体(32)在该线圈的纵向方向L上在该线圈的上方和下方具有由高磁导率的铁磁材料构成的套环状凸出部，以及至少一个磁铁，该至少一个磁铁在基本上垂直于该纵向轴线L的方向上是与该线圈间隔开的，其方式为使得在该线圈与该磁铁之间形成一个空气隙，其中该至少一个磁铁由一个具有高磁导率的第二铁磁体围绕，其方式为该第二铁磁体在该线圈的纵向方向L上在该磁铁的上方和下方具有由具有高磁导率的铁磁材料构成的套环状凸出部，其中该第一铁磁体和第二铁磁体各自对应地被提供在该线圈和该磁铁的避开该空气隙的那侧上，并且其中该磁铁与该第二铁磁体一起以一种静止的方式来安装，并且该线圈与该第一铁磁体一起以一种支在弹簧上的方式来安装，其方式为使得当交流电流被驱动通过该线圈时该线圈可以连同该第一铁磁体一起在该纵向方向L上振荡，该线圈在垂直于该纵向轴线L的方向上被安排在该至少一个磁铁之外。
[0012]本实用新型是基于发现一个线性电磁致动器的线圈连同该铁磁体一起、有可能还连同致动器壳体一起构成与这个磁铁或这些磁铁连同所述磁铁或所述这些磁铁的铁磁体一起相比更大的质量。因此，根据本实用新型，线性电动机的运行方式被反转，也就是说在运动质量和刚性质量之间作了一次转换。根据本实用新型，内电枢、也就是磁铁与仅具有相对小质量的第二铁磁体因此是静止的，并且具有相对大质量的外部致动器部分、也就是该线圈与该第一铁磁体和致动器的壳体被安装成使得该致动器部分可以振荡。
[0013]在不改变总重量的情况下这明显增加了振荡质量，并且相应地，根据需要，通过增大振荡质量还减小了致动器的一阶固有频率。同时，用于该致动器的安装空间没有改变或者只被不明显地改变，这尤其在车辆中应用的情况下是使用这种类型的系统的一个重要标准。
[0014]在这种情况下还有利的是，只用一个致动器的设计，例如在从怠速直至高旋转速度的整个旋转速度范围内实现致动器总体的频率工作范围的大小的增大。
[0015]进一步有利的是，可以通过选择该致动器壳体的质量来以一种非常简单的方式改变振荡质量，也就是说可以在不改变该线圈和相对应的铁磁体的设计的情况下改变振荡质量。其结果是，可以提供具有不同振荡质量的致动器，而不必改变该致动器的振荡产生部件。出于修改致动器的目的，这允许这些致动器以低水平的支出实现大的变更，从而这降低了所述不同致动器的制造成本。
[0016]根据本实用新型的一个方面，在该致动器的静止状态下，如在该线圈的纵向方向L上看到的，该至少一个磁铁伸出超过该线圈的多个末端。
[0017]在这种情况下有利的是，由于与该线圈在纵向方向L上的较短的长度相比该磁铁在该纵向方向L上具有更长的长度，在该线圈与磁铁之间相对振荡经过一定振荡移动的事件中该线圈的和该磁铁的套环状凸出部在该纵向方向L上还始终部分地重叠。以此方式，在这个移动范围内振荡的情况下还实现了该致动器的线性运行行为。
[0018]根据本实用新型的一个进一步的方面，该致动器具有一个圆柱形线圈，该线圈是在该径向方向R上相对于该纵向轴线L围绕一个圆柱形磁铁来提供的。
[0019]在这种情况下有利的是，该致动器具有一种相对于该线圈的纵向方向L的旋转对称的设计以及在该磁铁与该线圈之间的唯一一个环形空气隙，这样使得该致动器的总体体积可以被利用到最佳程度。此外，作用在径向方向R上的所有磁力彼此抵消。此外，假定适当地安装该磁铁或线圈，该致动器具有一个大体上线性的运行行为，因为此时该磁铁和线圈之间的空气隙的宽度没有变化。
[0020]根据本实用新型的一个进一步的方面，该线圈至少在多个区域中被一个致动器壳体围绕。该致动器具有用于将该至少一个磁铁或第二铁磁体连接到该致动器旨在将振荡引入到其中的一个结构上的一个连接元件。该连接元件通过一个开口而被提供在该致动器壳体中。
[0021]该电枢可以有利地通过一个附加的连接元件而被刚性地安装到该结构、例如车身的一点处。为此，在该致动器壳体中仅要求一个开口。在不复杂的实施方式中可看到这种类型的设计的优点，也就是说如例如在DE 198 39464 C2中所描述的先前致动器设计和基本运行方式保持不变。只需要在致动器壳体中通过要创设的开口来提供附加的连接元件、并且通过所述附加的连接元件来将致动器紧固到该结构上就可以。
[0022]根据本实用新型的一个进一步的方面，至少一个弹性体被提供在该连接元件或该结构与该致动器壳体之间，其方式为使得当该线圈振荡时，该至少一个弹性体在该径向方向