用于物體的軸向位移的致動器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于物體的軸向位移的致動器。本發(fā)明尤其用于要求軸向位移能力的高速度/高速率和精確控制并且還要求低運行噪音的應(yīng)用中。特別地，本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的換氣閥致動器，其中，建議所述致動器用于驅(qū)動一個或多個入口閥或出口閥，從而分別控制空氣相對于內(nèi)燃機(jī)的氣缸的供給或排放。因此，根據(jù)本發(fā)明的致動器尤其適用于驅(qū)動發(fā)動機(jī)閥，從而免去對內(nèi)燃機(jī)中的一個或多個凸輪軸的需要。
[0002]根據(jù)本發(fā)明的致動器包括致動器活塞盤和氣缸容積，其中，致動器活塞盤將所述氣缸容積分為第一部分和第二部分并且能夠在所述氣缸容積中于未激活位置與激活位置之間沿軸向方向來回地位移，所述致動器還包括在壓力流體入口與氣缸容積的第一部分之間延伸的入口通道、布置在所述入口通道中的第一入口閥體和第二入口閥體、在氣缸容積的第一部分與壓力流體出口之間延伸的出口通道、以及布置在所述出口通道中的出口閥體。
【背景技術(shù)】
[0003]因此，致動器(通常已知為氣動致動器)包括致動器活塞盤，所述致動器活塞盤能夠在第一位置(未激活位置)與第二位置(激活/伸出位置)之間沿軸向方向位移。通過控制作用于致動器活塞盤的壓力流體(例如加壓氣體/空氣)的供給實現(xiàn)所述位移。致動器活塞盤繼而直接或間接地作用于待位移的物體(例如，發(fā)動機(jī)閥)以便控制其位置。
[0004]當(dāng)致動器活塞盤處于未激活位置時，發(fā)動機(jī)閥與其座部接觸。當(dāng)致動器活塞盤處于激活位置時，發(fā)動機(jī)閥打開，即其位于離開其座部一定距離處。
[0005]在申請人自己的專利文獻(xiàn)W0 2013-058704中描述了一種致動器，其中，壓力脈沖由第一入口閥體啟動從而打開并允許來自壓力流體源的壓力流體作用于致動器活塞盤并且從休止位置驅(qū)動致動器活塞盤，該壓力脈沖通過第二入口閥體停止，所述第二入口閥體剛性地連接到致動器活塞盤并且能夠與致動器活塞盤一起位移從而切斷來自壓力流體源的流動，并因此關(guān)閉入口通道。這種構(gòu)造提供了脈沖長度與致動器活塞盤所進(jìn)行的行程之間的直接相關(guān)性。
[0006]然而，在該公開文獻(xiàn)中，打開/關(guān)閉入口通道和出口通道的閥體具有較大的質(zhì)量以及較小的通流面積。而且還已知一些應(yīng)用要求高工作壓力/高壓力(例如20巴至25巴)以實現(xiàn)致動器的正確功能，即，以高達(dá)8千至1萬轉(zhuǎn)每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)范圍與內(nèi)燃機(jī)一起工作。還希望避免在這種應(yīng)用中由于致動器和附屬壓縮機(jī)的操作而導(dǎo)致致動器和周圍部件/流體溫度升高，這通過使壓力保持較低來實現(xiàn)，因而使用所謂的增強(qiáng)型回流壓力(也已知為低壓力/基本壓力)。換句話說，位于致動器下游和壓縮機(jī)上游的壓力流體的壓力比大氣壓力高得多，例如4巴至6巴。閥體質(zhì)量較大，導(dǎo)致閥體在應(yīng)當(dāng)使其自身置于相應(yīng)休止位置時存在從其座部回彈的風(fēng)險，因而發(fā)生搖動和振動和/或損壞所包含的部件，并且分別導(dǎo)致對入口通道和出口通道中的壓力流體的不精確控制。
[0007]較小的通流面積與高回流壓力結(jié)合一起導(dǎo)致在致動器返回至未激活位置時存在壓力流體從氣缸的第一部分的排出不充分的風(fēng)險，這導(dǎo)致致動器活塞盤緩慢返回。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明旨在消除在先已知的致動器的上述缺點和不足，提供一種改進(jìn)的致動器。本發(fā)明的基本目的在于提供一種開頭所限定的類型的改進(jìn)的致動器，所述致動器消除了致動器中搖動的出現(xiàn)。
[0009]本發(fā)明的另一目的在于提供一種致動器，所述致動器能夠具有高回流壓力并且同時具有較低的工作壓力與回流壓力之比。
[0010]本發(fā)明的另一目的在于提供一種致動器，致動器第一入口閥、第二入口閥和出口閥分別具有較大的通流面積。
[0011 ] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種致動器，所述致動器在脈沖長度與致動器活塞盤進(jìn)行的運動之間存在直接相關(guān)性。
[0012]根據(jù)本發(fā)明，至少基本目的通過開頭限定的致動器實現(xiàn)，該致動器具有獨立權(quán)利要求限定的特征。從屬權(quán)利要求進(jìn)一步限定本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供開頭限定的類型的致動器，其特征在于，所述致動器包括電控導(dǎo)閥，所述導(dǎo)閥布置成經(jīng)由第一控制壓力通道將第一控制壓力傳遞到第一入口閥體并且布置成經(jīng)由第二控制壓力通道將第二控制壓力傳遞到出口閥體。導(dǎo)閥布置成使其自身分別置于未激活狀態(tài)和激活狀態(tài)，在所述未激活狀態(tài)，第一控制壓力通道與導(dǎo)閥的控制流體入口流體連通，第二控制壓力通道與導(dǎo)閥的控制流體出口流體連通，在所述激活狀態(tài)，第一控制壓力通道與控制流體出口流體連通，第二控制壓力通道與控制流體入口流體連通，并且當(dāng)致動器活塞盤位于離開其未激活位置至少預(yù)定距離處時，入口通道通過第二入口閥體保持關(guān)閉。
[0014]相應(yīng)地，本發(fā)明基于以下理念:通過使分開的閥體分別打開和關(guān)閉入口通道和出口通道，能夠降低每個閥體的重量；以及始終使用來自導(dǎo)閥的高控制壓力交替地分別關(guān)閉第一入口閥體和出口閥體。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，致動器包括液壓回路，所述液壓回路包括鎖定容積、止回閥和液壓閥，其中致動器活塞桿布置成與致動器活塞盤在氣缸容積中的軸向位移相關(guān)地相對于所述鎖定容積沿軸向方向位移。這導(dǎo)致致動器活塞盤能夠在其激活位置/下死點保持預(yù)定或調(diào)節(jié)時間。
[0016]本發(fā)明的其他優(yōu)點和特征根據(jù)其他從屬權(quán)利要求和下文對優(yōu)選實施例的詳細(xì)說明中更為明顯。
【附圖說明】
[0017]參照附圖，根據(jù)下文對優(yōu)選實施例的詳細(xì)說明，明顯將更為全面地理解本發(fā)明的上述和其它特征和優(yōu)點，附圖中:
[0018]圖1是從根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的致動器的側(cè)面觀察的示意性橫截面圖，其中，致動器處于其未激活狀態(tài)，
[0019]圖2是對應(yīng)于圖1的從側(cè)面觀察的示意性橫截面圖，其中，致動器活塞盤處于其下死點，
[0020]圖3是從根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的致動器的側(cè)面觀察的示意性橫截面圖，其中，致動器處于未激活狀態(tài)，
[0021]圖4是對應(yīng)于圖3的從側(cè)面觀察的示意性橫截面圖，其中，導(dǎo)閥已經(jīng)被激活但致動器活塞盤仍處于其未激活位置，
[0022]圖5是對應(yīng)于圖3的從側(cè)面觀察的示意性橫截面圖，其中，致動器活塞盤正在向下運動并且壓力脈沖被第二入口閥體切斷，
[0023]圖6是對應(yīng)于圖3的從側(cè)面觀察的示意性橫截面圖，其中，致動器活塞盤已經(jīng)停止并且定位在其下死點處，
[0024]圖7是對應(yīng)于圖3的從側(cè)面觀察的示意性橫截面圖，其中，導(dǎo)閥已經(jīng)被去激活但致動器活塞盤仍處于其下死點，
[0025]圖8是對應(yīng)于圖3的從側(cè)面觀察的示意性橫截面圖，其中，致動器活塞盤正在向上運動并且對返回運動的阻斷已經(jīng)開始，
[0026]圖9是從根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的致動器的側(cè)面觀察的示意性橫截面圖，其中，致動器處于其未激活狀態(tài)，
[0027]圖10是對應(yīng)于圖9的從側(cè)面觀察的示意性橫截面圖，其中，致動器活塞盤正在向下運動并且壓力脈沖被第二入口閥體切斷，
[0028]圖11是從根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的致動器的側(cè)面觀察的示意性橫截面圖，其中，致動器處于其未激活狀態(tài)，
[0029]圖12是對應(yīng)于圖11的從側(cè)面觀察的示意性橫截面圖，其中，致動器活塞盤已經(jīng)停止并且定位在其下死點處，以及
[0030]圖13是對應(yīng)于圖11的從側(cè)面觀察的示意性橫截面圖，其中，致動器活塞盤正在向上運動并且即將打開第二入口閥體。
【具體實施方式】
[0031]首先，參考圖1和圖2。本發(fā)明涉及一種用于物體的軸向位移的致動器(整體上由1標(biāo)記)，例如用于內(nèi)燃機(jī)的換氣閥2的軸向位移的致動器1。在下文中，將以示例性但非限制性的方式參照如下應(yīng)用來描述本發(fā)明，即在該應(yīng)用中，致動器1用于驅(qū)動內(nèi)燃機(jī)中的一個或多個入口閥或出口閥2。
[0032]在所示實施例中，致動器1包括致動器殼體3、限定氣缸容積或氣缸室的氣缸4、布置在所述氣缸容積中并且能夠在所述氣缸容積中于未激活休止位置(圖1)與激活位置/下死點(圖2)之間沿軸向方向來回地位移的致動器活塞盤5。致動器活塞盤5將所述氣缸容積