直线电机驱动的气弹簧装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种直线电机驱动的气弹簧装置，包括一端开口的气缸套，气缸套内设有与其间隙配合并采用非导磁材料制造的连杆，连杆的一端延伸伸出气缸套的开口之外，且连杆内设有中心通孔，且中心通孔内套装设有磁力单元，磁力单元包括间隔设置的磁体和导磁体；连杆位于气缸套内的一端固定连接设有的活塞，连杆伸出气缸套外的一端设有用于将磁力单元压紧固定的尾盖，活塞与气缸套滑动配合；气缸套内固定设有套装在连杆外的铁芯，铁芯内设有电枢线圈，且铁芯与连杆间隙配合并在铁芯与连杆之间形成气隙。本发明专利技术的直线电机驱动的气弹簧装置，采用集成化设计思想，具有结构简单紧凑、体积小、响应速度快、运动精度高、摩擦小、噪声低等优点。

【技术实现步骤摘要】
直线电机驱动的气弹簧装置
本专利技术属于弹簧
，具体的涉及一种直线电机驱动的气弹簧装置。
技术介绍
气弹簧是一种可以起到支撑、缓冲、制动、高度调节及角度调节等功能的工业配件。在汽车、航空、医疗器械、家具和机械制造等领域都有着广泛地应用。在部分汽车、工程机械、纺织设备的高级应用中，要求气弹簧可以通过电控实现自动伸缩，解决不同应用场合的自动控制问题。目前常见的电驱动撑杆主要分为两类：一类是采用钢制螺旋弹簧配合电机、减速器、丝杠的结构，如公开号为CN101967930A的中国专利申请公开了一种汽车电动尾门驱动机构，主要问题在于钢制螺旋弹簧的支撑力跟压缩量成正比，支撑力不稳定且难以调节。另一种是采用气弹簧配合电机、减速器、丝杠的结构，如公开号为CN105952706A的中国专利申请公开了一种智能电动驱动气缸装置，这类气弹簧相比第一类普通螺旋弹簧，速度相对缓慢、动态力变化不大（一般在1~1.2以内）、在较长行程范围内支承力基本保持不便、容易控制；但气弹簧的使用环境空间极其有限，因此要求其体积较小，若采用电机、减速器、丝杠作为驱动机构，则会造成气弹簧装置结构复杂、体积大，无法满足空间利用的要求，若强行减小体积，不仅实现困难，制造成本高，且在承载力较大情况下易造成电机、减速机损坏。鉴于气弹簧的优良特性，以及实际应用中的自动控制需求，公开号为CN202012264U的中国专利公开了一种汽车尾门电动驱动机构，包括气弹簧，该气弹簧的活塞杆外伸端和远离该外伸端的气弹簧的缸体上分别设置有球头接头；还包括直线电机，该直线电机的定子固定在气弹簧的缸体上，该直线电机的动子与所述气弹簧的活塞杆相固连。该汽车尾门电动驱动机构直接将直线电机的定子和动子安装在普通气弹簧的缸体上，为能充分发挥直线电机结构可设计性强的优势，导致该汽车尾门电动驱动机构存在设备体积大等缺陷，同时，由于普通气弹簧的干涉作用，即直线电机驱动气弹簧活塞杆运动时，气弹簧活塞杆腔和无杆腔的气压会相应变化，导致该汽车尾门电动驱动机构的运行并不平稳；综上，由于存在这些缺陷，该汽车尾门电动驱动机构的应用推广受限制，市面上并未见到其具体产品。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种直线电机驱动的气弹簧装置，采用集成化设计思想，具有结构简单紧凑、体积小等优点。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种直线电机驱动的气弹簧装置，包括一端开口的气缸套，所述气缸套内设有与其间隙配合并采用非导磁材料制造的连杆，所述连杆的一端延伸伸出所述气缸套的开口之外，且所述连杆内设有中心通孔，且所述中心通孔内套装设有磁力单元，所述磁力单元包括间隔设置的磁体和导磁体；所述连杆位于所述气缸套内的一端固定连接设有的活塞，所述连杆伸出所述气缸套外的一端设有用于将所述磁力单元压紧固定的尾盖，所述活塞与所述气缸套滑动配合；所述气缸套内固定设有套装在所述连杆外的铁芯，所述铁芯内设有电枢线圈，且所述铁芯与所述连杆间隙配合并在所述铁芯与所述连杆之间形成气隙。进一步，所述活塞上设有用于使位于其两侧的所述气缸套内的气压保持平衡的气压平衡孔，或所述活塞的外周壁上设有用于使位于其两侧的所述气缸套内的气压保持平衡的气压平衡槽。进一步，所述气缸套内设有用于支撑所述连杆的活塞杆导承，所述活塞杆导承内设有气环和油环。进一步，所述活塞和尾盖分别与所述连杆密闭配合。进一步，所述气缸套外套装设有与其滑动配合的防护罩，所述防护罩与所述连杆同步移动。进一步，所述防护罩与所述气缸套之间密闭配合，所述气缸套与所述防护罩之间形成一个密闭的气弹簧空腔，所述气弹簧空腔内充有高压气体。进一步，所述气缸套包括气缸套主体和固定套装在所述铁芯外的电机壳体，所述气缸套主体与所述电机壳体之间密闭连接，且所述气缸套主体与所述电机壳体同轴且外径相等。进一步，相邻两个所述磁体相同极性的一端相向设置。进一步，所述电枢线圈采用3个或6个为一组，每一组所述电枢线圈星形连接。进一步，所述气缸套内还设有用于检测所述磁力单元的磁极位置并控制电流换向的霍尔传感器。本专利技术的有益效果在于：本专利技术的直线电机驱动的气弹簧装置，采用集成化设计思想，将磁力单元直接集成设置在连杆内，并在气缸套内设置铁芯和电枢线圈，如此即可驱动连杆在气缸套内滑动，实现气弹簧的功能，相较于现有的气弹簧，具有以下优点：1）具有响应速度快、运动精度高、摩擦小、噪声低的优点；2）通过多组电枢线圈并联形式，可大幅度提高轴向推力；3）气弹簧装置动态支撑力平稳可调，控制简单；4）整体结构简单紧凑，安装方便，加工制造难度低；5）具有小型化、轻量化特征，并可达到较大的支承力；6）行程和输出的支撑力可根据用途进行设计，应用范围广；本专利技术的直线电机驱动的气弹簧装置作为各种装置中用于支撑、升降、高度调节、角度调节等作用的机构，如汽车尾门的升降、太阳能面板的角度调节、医疗床的电动升降等，可广泛应用于各种机械、家具、汽车以及办公自动化设备等领域。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本专利技术提供如下附图进行说明：图1为本专利技术直线电机驱动的气弹簧装置实施例的结构示意图；图2为电机壳体内的结构示意图；图3为电枢线圈星形连接的连接线路示意图。附图标记说明：1-气缸套主体；2-活塞；3-连杆；4-磁体；5-导磁体；6-尾盖；7-铁芯；8-电枢线圈；9-电机壳体；10-活塞杆导承；11-防护罩。具体实施方式下面将结合附图，对本专利技术的优选实施例进行详细的描述。如图1所示，为本专利技术直线电机驱动的气弹簧装置实施例的结构示意图。本实施例的直线电机驱动的气弹簧装置，包括一端开口的气缸套，气缸套内设有与其间隙配合并采用非导磁材料制造的连杆3，连杆3的一端延伸伸出气缸套的开口之外，且连杆3内设有中心通孔，且中心通孔内套装设有磁力单元，磁力单元包括间隔设置的磁体4和导磁体5。连杆3位于气缸套内的一端固定连接设有的活塞2，连杆3伸出气缸套外的一端设有用于将磁力单元压紧固定的尾盖6，活塞2与气缸套滑动配合。具体的，根据需要，磁体4可采用永磁体和电磁铁。本实施例的活塞2和尾盖6分别与连杆3密闭配合，即活塞2和尾盖6分别与连杆3之间设有密封圈，用于防止外界空气和杂质进入到连杆3内。本实施例的活塞2和尾盖6分别与连杆3螺纹连接。本实施例的气缸套内固定设有套装在连杆3外的铁芯7，铁芯7内设有电枢线圈8，且铁芯7与连杆3间隙配合并在铁芯7与连杆3之间形成气隙。具体的，活塞2上设有用于使位于其两侧的气缸套内的气压保持平衡的气压平衡孔，或活塞2的外周壁上设有用于使位于其两侧的气缸套内的气压保持平衡的气压平衡槽。本实施例的活塞2上设有气压平衡孔。本实施例的气缸套内设有用于支撑连杆3的活塞杆导承10，活塞杆导承10内设有气环和油环，本实施例的活塞杆导承10设置在铁芯7与活塞2之间，可实现对连杆3滑动导向和限位的作用。当然，活塞杆导承10还可以设置在铁芯7背向活塞2的一侧，此时可将铁芯7的内径设置为小于气缸套的内径并形成用于限位活塞2的限位结构。进一步，气缸套外套装设有与其滑动配合的防护罩11，防护罩11与连杆3同步移动。本实施例的防护罩11与气缸套之间密闭配合，气缸套与防护罩11之间形成一个密闭的气弹簧空腔，气弹簧空腔内充有高压气体。本实施例的气缸套包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直线电机驱动的气弹簧装置，其特征在于：包括一端开口的气缸套，所述气缸套内设有与其间隙配合并采用非导磁材料制造的连杆，所述连杆的一端延伸伸出所述气缸套的开口之外，且所述连杆内设有中心通孔，且所述中心通孔内套装设有磁力单元，所述磁力单元包括间隔设置的磁体和导磁体；所述连杆位于所述气缸套内的一端固定连接设有的活塞，所述连杆伸出所述气缸套外的一端设有用于将所述磁力单元压紧固定的尾盖，所述活塞与所述气缸套滑动配合；所述气缸套内固定设有套装在所述连杆外的铁芯，所述铁芯内设有电枢线圈，且所述铁芯与所述连杆间隙配合并在所述铁芯与所述连杆之间形成气隙。

【技术特征摘要】
1.一种直线电机驱动的气弹簧装置，其特征在于：包括一端开口的气缸套，所述气缸套内设有与其间隙配合并采用非导磁材料制造的连杆，所述连杆的一端延伸伸出所述气缸套的开口之外，且所述连杆内设有中心通孔，且所述中心通孔内套装设有磁力单元，所述磁力单元包括间隔设置的磁体和导磁体；所述连杆位于所述气缸套内的一端固定连接设有的活塞，所述连杆伸出所述气缸套外的一端设有用于将所述磁力单元压紧固定的尾盖，所述活塞与所述气缸套滑动配合；所述气缸套内固定设有套装在所述连杆外的铁芯，所述铁芯内设有电枢线圈，且所述铁芯与所述连杆间隙配合并在所述铁芯与所述连杆之间形成气隙。2.根据权利要求1所述的直线电机驱动的气弹簧装置，其特征在于：所述活塞上设有用于使位于其两侧的所述气缸套内的气压保持平衡的气压平衡孔，或所述活塞的外周壁上设有用于使位于其两侧的所述气缸套内的气压保持平衡的气压平衡槽。3.根据权利要求1所述的直线电机驱动的气弹簧装置，其特征在于：所述气缸套内设有用于支撑所述连杆的活塞杆导承，所述活塞杆导承内设有气环和油环。4.根据权利要求4所述的直线电机驱动的气弹簧装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘泽民，屈稳太，宦红伦，
申请(专利权)人：浙江大学宁波理工学院，宁波维亚自动化科技有限公司，潘泽民，
类型：发明
国别省市：浙江,33