线性致动器和用于铁道车辆的摇动控制装置制造方法及图纸

提供了一种紧凑型线性致动器和一种适用于铁道车辆且具有该线性致动器的摇动控制装置，该线性致动器中的反驱动力小并且基本不发生由于磨损粉末等引起的粘附。线性致动器包括：具有开口端部和闭塞端部的中空结构的本体；固定到本体内的闭塞端部侧并具有位于开口端部侧的开口端的缸；具有从本体的开口端部伸出的一个端部、具有位于另一个端部的外周部上的磨损环并且沿轴向方向可滑动地容纳在缸内的线性运动杆；和可转动地支承在本体内的中空轴，其中，中空轴具有位于外周面的一部分上的永久磁体，包括在本体的内表面的一部分上的绕组部和永久磁体构成中空电机，同轴固定到中空轴上的螺母部和位于线性运动杆的外周面上的螺杆部彼此接合以构成转动/线性运动变换机构，并且在螺母部的轴向方向上的两侧中包括了密封中空轴与本体之间的间隙的转动油封部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及ー种线性致动器，特别是涉及ー种安装到车辆例如鉄道车辆并使用中空电机的线性致动器，该线性致动器通过电磁力抑制车辆的振动和摇动，本专利技术还涉及ー种具有线性致动器的用于铁道车辆的摇动控制装置。
技术介绍
为了抑制车辆例如铁道车辆行驶期间发生的振动和摇动，使用了线性致动器。抑制沿相对于车辆行驶方向的横向方向的振动和摇动对给予乘员舒适的乘坐性和保持安全行驶条件起了重要的作用。近年来，特别是增强了对通过主动控制以保持车辆姿势稳定来抑制由于高速行驶时空气动力学特征的影响而产生的摇动和振动的研究。此外，通常，用来防止鉄道车辆摇动的线性致动器在安装线性致动器的使用环境的温度变化大(例如-20°C至60°C)的恶劣温度条件下使用，更甚至线性致动器在难以执行维护例如频繁更换并因而要求稳定地保持线性致动器的功能的恶劣条件下使用。专利文献I公开了ー种产生抵抗车体横向方向上的摇动的力的车辆用气动伺服缸。根据专利文献I的构成，专利文献I指示了车辆通过空气弹簧承载在台车上，车辆用气动伺服缸沿水平方向安装在设置在车辆下部的定心销与台车之间，气压产生部安装在车辆用气动伺服缸的外部，并且作为伺服缸的驱动源供给压缩空气。专利文献2公开的抑制车体振动的铁道车辆用控制器是，电动致动器安装在车体与台车之间，并且控制电动致动器的驱动力，从而赋予作为致动器和减振器的功能。专利文献2指示了，作为电动致动器，控制器具有通过使用滚珠丝杠、滚柱丝杠等将电机的转动变换成线性运动的机构，并且利用变换部的摩擦阻カ等而具有与减振器的減衰力相同的作用。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利申请公报N0.2005-75278专利文献2:日本专利申请公报N0.2009-10196
技术实现思路
本专利技术要解决的问题根据引用的专利文献I的车辆用气动伺服缸在除了车辆用气动伺服缸的本体外的位置具有气体压カ产生部、需要在车辆用气动伺服缸的本体与气体压カ产生部之间布置管路，并且因此不能实现整体紧凑型装置。此外，根据引用的专利文献2的铁道车辆用控制器存在不能实现装置尺寸减小的问题，因为通过滚珠丝杠11a、滚柱丝杠Ila等构成的线性运动产生机构和电机12沿铁道车辆用控制器的线性移动方向串联/相继布置。在此构造中，驱动部(电机)和转动/线性运动变换部在缸行程的延伸方向上串联布置，如图11所示。因此，很难减小线性致动器行程方向上的尺寸。本专利技术的目的是提供ー种线性致动器，该线性致动器是紧凑型线性致动器，该线性致动器除了线性致动器本体以外不需要外部装置例如压カ产生装置，并且不需要安装作为在使用加压流体的控制器的情况下所必需的驱动源的加压流体的管路。该线性致动器提供了作为在必要时产生所需驱动力或所需减振力的线性致动器的功能，并且在没有必要作为线性致动器工作时，该线性致动器能够很容易通过外力在不用给予其一大的负荷(反驱动力)的情况下被驱动。此外，本专利技术的目的在于提供ー种线性致动器，该线性致动器即使在难以执行诸如频繁更换的维护和安装线性致动器的使用环境的温度变化大(例如-20°C至60°C)的恶劣使用条件下也排除由于低温度时润滑油粘性增大而引起反驱动カ増大的影响并在反驱动カ低的状态下稳定工作。解决技术问题的技术方案本专利技术的线性致动器包括:具有开ロ端部和闭塞端部的中空结构的本体；固定到所述本体内的闭塞端部侧并具有位于开ロ端部侧的开ロ端的筒状缸；具有从所述本体的所述开ロ端部伸出的一个端部和在外周部上帯有磨损环的另ー个端部的线性运动杆，所述磨损环沿轴向方向可滑动地容纳在所述筒状缸内，所述线性运动杆具有经由位于所述开ロ端部侧的外周上的所述开ロ端部的线性运动油封沿轴向方向可滑动的滑动部，所述线性运动油封和所述滑动部密封所述本体的内部；和围绕所述线性运动杆的轴线可转动地支承在所述本体中的转动中空轴，其特征在于，所述转动中空轴具有位于外周面的一部分上的永久磁体，所述本体在其内表面的面向所述永久磁体的位置处具有定子绕组部，并且所述永久磁体和所述定子绕组部构成中空电机；所述转动中空轴具有同轴固定的螺母部，所述线性运动杆在所述滑动部与所述磨损环之间的外周面上具有与所述螺母部接合的螺杆部，并且所述螺母部与所述螺杆部彼此接合以构成通过所述转动中空轴转动而使所述线性运动杆沿轴向方向线性移动的转动/线性运动变换机构；在所述螺母部的沿所述线性运动杆的轴向方向的两侧中，包括密封所述转动中空轴与固定到所述本体上的部件之间的间隙的两个转动油封部；并且所述转动油封部限定出第一密闭区域并且与所述线性运动油封部相配合密封所述第ー密闭区域，所述第一密闭区域是通过使所述第一密闭区域与布置所述中空电机的第二密闭区域分隔开而限定形成的作为所述本体内的其中所述线性运动杆线性移动并且其中润滑油和气体共存的区域。根据本专利技术的鉄道车辆用摇动控制装置的特征在于具有安装在鉄道车辆的台车与车体之间的线性致动器和主动控制所述线性致动器的驱动以抑制所述车体的摇动的控制器。本专利技术的有利效果实现了ー种紧凑型线性致动器，该线性致动器除了线性致动器本体以外不需要外部装置例如压カ产生装置，并且不需要安装作为在使用加压流体的控制器的情况下存在的驱动源的加压流体的管路。在必要时，提供了作为产生所需驱动力的线性致动器或产生所需减振力的线性致动器的功能，并且在没有必要作为线性致动器工作时，该线性致动器能够很容易通过外力在不用给予其大的阻力的情况下被驱动。此外，该线性致动器能够稳定地作为线性致动器工作而不管使用环境例如温度。附图说明图1是根据实施例1的线性致动器处于最小行程时的截面图。图2是根据实施例1的线性致动器处于最大行程时的截面图。图3是根据实施例1的线性致动器的行星滚柱丝杠的螺母部沿图1的II1-1II的局部放大截面图。图4是根据实施例1的线性致动器的磨损环保持件部沿图1的IV-1V的局部放大截面图。图5A是根据实施例1的线性致动器的组装截面图(I)。图5B是根据实施例1的线性致动器的组装截面图(2)。图5C是根据实施例1的线性致动器的组装截面图(3)。图是根据实施例1的线性致动器的组装截面图(4)。图5E是根据实施例1的线性致动器的组装截面图(5)。图5F是根据实施例1的线性致动器的组装截面图(6)。图5G是根据实施例1的线性致动器的组装截面图(7)。图5H是根据实施例1的线性致动器的组装截面图(8)。图51是根据实施例1的线性致动器的组装截面图(9)。图6是根据实施例2的线性致动器处于最小行程时的截面图。图7是根据实施例2的线性致动器处于最大行程时的截面图。图8是根据实施例1的变形模式的线性致动器处于最大行程时的截面图。图9是根据实施例3的线性致动器处于最大行程时的截面图。图10是适用了实施例1-3的线性致动器的鉄道车辆用摇动控制装置的示意性构成图。图11是常规线性致动器处于最小行程(a)和处于最大行程(b)时的截面图。具体实施例方式下面结合附图说明根据本专利技术的流体阀驱动机构。实施例1图1中示出根据实施例1的线性致动器在最小行程情况下的截面图，图2中示出根据实施例1的线性致动器在最大行程情况下的截面图。结合图1和2的截面图说明本实施例的线性致动器的构成。本专利技术的线性致动器具有中空结构的本体，该本体具有开ロ端部和闭塞端部。如图1和2所示，本体由线性运动支承本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.09 JP 157015/20101.一种线性致动器，包括: 具有开ロ端部和闭塞端部的中空结构的本体； 固定到所述本体内的闭塞端部侧并具有位于开ロ端部侧的开ロ端的筒状缸； 具有从所述本体的所述开ロ端部伸出的一个端部和在外周部上帯有磨损环的另ー个端部的线性运动杆，所述磨损环沿轴向方向可滑动地容纳在所述筒状缸内，所述线性运动杆具有经由位于所述开ロ端部侧的外周上的所述开ロ端部的线性运动油封沿轴向方向可滑动的滑动部，所述线性运动油封和所述滑动部密封所述本体的内部；和 围绕所述线性运动杆的轴线可转动地支承在所述本体内的转动中空轴， 其中，所述转动中空轴具有位于外周面的一部分上的永久磁体，所述本体在其内表面的面向所述永久磁体的位置处具有定子绕组部，并且所述永久磁体和所述定子绕组部构成中空电机， 所述转动中空轴具有同轴固定的螺母部，所述线性运动杆在所述滑动部与所述磨损环之间的外周面上具有与所述螺母部接合的螺杆部，并且所述螺母部与所述螺杆部彼此接合以构成通过所述转动中空轴的转动而使所述线性运动杆沿轴向方向线性移动的转动/线性运动变换机构， 在所述螺母部的在所述线性运动杆的轴向方向上的两侧中，包括密封所述转动中空轴与固定到所述本体上的部件之间的间隙的两个转动油封部，并且 所述转动油封部限定出第一密闭区域并且与所述线性运动油封部相配合密封所述第ー密闭区域，所述第一密闭区域是所述本体内的其中所述线性运动杆线性移动并且其中润滑油和气体共存的区域，并且是通过使所述第一密闭区域与布置所述中空电机的第二密闭区域分隔开而限定出的。2.根据权利要求1所述的线性致动器， 其中，所述两个转动油封部通过由在相对于所述螺母部的所述开ロ端部侧固定到所述本体上的第一筒状轴的外周和固定到所述转动中空轴上的第一油封形成的第一转动油封部和由固定到所述筒状缸的所述开ロ端上的第二筒状轴的外周和固定到所述转动中空轴上的第二油封形成的第二转动油封部构成。3.根据权利要求1或2所述的线性致动器， 其中，所述线性致动器是通过安装成使得所述线性运动杆的轴向方向基本水平来使用的， 所述筒状缸具有相对于所述线性运...

【专利技术属性】
技术研发人员：玉井真史，后藤修，
申请(专利权)人：穆格日本有限公司，新日铁住金株式会社，
类型：
国别省市：