用于物体的轴向位移的致动器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于物体的轴向位移的致动器。本发明尤其用于要求轴向位移能力的高速度/高速率和精确控制并且还要求低运行噪音的应用中。特别地，本发明涉及一种用于内燃机的换气阀致动器，其中，建议所述致动器用于驱动一个或多个入口阀或出口阀，从而分别控制空气相对于内燃机的气缸的供给或排放。因此，根据本发明的致动器尤其适用于驱动发动机阀，从而免去对内燃机中的一个或多个凸轮轴的需要。
[0002]根据本发明的致动器包括致动器活塞盘和气缸容积，其中，致动器活塞盘将所述气缸容积分为第一部分和第二部分并且能够在所述气缸容积中于未激活位置与激活位置之间沿轴向方向来回地位移，所述致动器还包括在压力流体入口与气缸容积的第一部分之间延伸的入口通道、布置在所述入口通道中的第一入口阀体和第二入口阀体、在气缸容积的第一部分与压力流体出口之间延伸的出口通道、以及布置在所述出口通道中的出口阀体。
【背景技术】
[0003]因此，致动器(通常已知为气动致动器)包括致动器活塞盘，所述致动器活塞盘能够在第一位置(未激活位置)与第二位置(激活/伸出位置)之间沿轴向方向位移。通过控制作用于致动器活塞盘的压力流体(例如加压气体/空气)的供给实现所述位移。致动器活塞盘继而直接或间接地作用于待位移的物体(例如，发动机阀)以便控制其位置。
[0004]当致动器活塞盘处于未激活位置时，发动机阀与其座部接触。当致动器活塞盘处于激活位置时，发动机阀打开，即其位于离开其座部一定距离处。
[0005]在申请人自己的专利文献W0 2013-058704中描述了一种致动器，其中，压力脉冲由第一入口阀体启动从而打开并允许来自压力流体源的压力流体作用于致动器活塞盘并且从休止位置驱动致动器活塞盘，该压力脉冲通过第二入口阀体停止，所述第二入口阀体刚性地连接到致动器活塞盘并且能够与致动器活塞盘一起位移从而切断来自压力流体源的流动，并因此关闭入口通道。这种构造提供了脉冲长度与致动器活塞盘所进行的行程之间的直接相关性。
[0006]然而，在该公开文献中，打开/关闭入口通道和出口通道的阀体具有较大的质量以及较小的通流面积。而且还已知一些应用要求高工作压力/高压力(例如20巴至25巴)以实现致动器的正确功能，即，以高达8千至1万转每分钟的转数范围与内燃机一起工作。还希望避免在这种应用中由于致动器和附属压缩机的操作而导致致动器和周围部件/流体温度升高，这通过使压力保持较低来实现，因而使用所谓的增强型回流压力(也已知为低压力/基本压力)。换句话说，位于致动器下游和压缩机上游的压力流体的压力比大气压力高得多，例如4巴至6巴。阀体质量较大，导致阀体在应当使其自身置于相应休止位置时存在从其座部回弹的风险，因而发生摇动和振动和/或损坏所包含的部件，并且分别导致对入口通道和出口通道中的压力流体的不精确控制。
[0007]较小的通流面积与高回流压力结合一起导致在致动器返回至未激活位置时存在压力流体从气缸的第一部分的排出不充分的风险，这导致致动器活塞盘缓慢返回。
【发明内容】
[0008]本发明旨在消除在先已知的致动器的上述缺点和不足，提供一种改进的致动器。本发明的基本目的在于提供一种开头所限定的类型的改进的致动器，所述致动器消除了致动器中摇动的出现。
[0009]本发明的另一目的在于提供一种致动器，所述致动器能够具有高回流压力并且同时具有较低的工作压力与回流压力之比。
[0010]本发明的另一目的在于提供一种致动器，致动器第一入口阀、第二入口阀和出口阀分别具有较大的通流面积。
[0011 ] 本发明的另一目的在于提供一种致动器，所述致动器在脉冲长度与致动器活塞盘进行的运动之间存在直接相关性。
[0012]根据本发明，至少基本目的通过开头限定的致动器实现，该致动器具有独立权利要求限定的特征。从属权利要求进一步限定本发明的优选实施例。
[0013]根据本发明的第一方面，提供开头限定的类型的致动器，其特征在于，所述致动器包括电控导阀，所述导阀布置成经由第一控制压力通道将第一控制压力传递到第一入口阀体并且布置成经由第二控制压力通道将第二控制压力传递到出口阀体。导阀布置成使其自身分别置于未激活状态和激活状态，在所述未激活状态，第一控制压力通道与导阀的控制流体入口流体连通，第二控制压力通道与导阀的控制流体出口流体连通，在所述激活状态，第一控制压力通道与控制流体出口流体连通，第二控制压力通道与控制流体入口流体连通，并且当致动器活塞盘位于离开其未激活位置至少预定距离处时，入口通道通过第二入口阀体保持关闭。
[0014]相应地，本发明基于以下理念:通过使分开的阀体分别打开和关闭入口通道和出口通道，能够降低每个阀体的重量；以及始终使用来自导阀的高控制压力交替地分别关闭第一入口阀体和出口阀体。
[0015]根据本发明的优选实施例，致动器包括液压回路，所述液压回路包括锁定容积、止回阀和液压阀，其中致动器活塞杆布置成与致动器活塞盘在气缸容积中的轴向位移相关地相对于所述锁定容积沿轴向方向位移。这导致致动器活塞盘能够在其激活位置/下死点保持预定或调节时间。
[0016]本发明的其他优点和特征根据其他从属权利要求和下文对优选实施例的详细说明中更为明显。
【附图说明】
[0017]参照附图，根据下文对优选实施例的详细说明，明显将更为全面地理解本发明的上述和其它特征和优点，附图中:
[0018]图1是从根据本发明的第一实施例的致动器的侧面观察的示意性横截面图，其中，致动器处于其未激活状态，
[0019]图2是对应于图1的从侧面观察的示意性横截面图，其中，致动器活塞盘处于其下死点，
[0020]图3是从根据本发明的第二实施例的致动器的侧面观察的示意性横截面图，其中，致动器处于未激活状态，
[0021]图4是对应于图3的从侧面观察的示意性横截面图，其中，导阀已经被激活但致动器活塞盘仍处于其未激活位置，
[0022]图5是对应于图3的从侧面观察的示意性横截面图，其中，致动器活塞盘正在向下运动并且压力脉冲被第二入口阀体切断，
[0023]图6是对应于图3的从侧面观察的示意性横截面图，其中，致动器活塞盘已经停止并且定位在其下死点处，
[0024]图7是对应于图3的从侧面观察的示意性横截面图，其中，导阀已经被去激活但致动器活塞盘仍处于其下死点，
[0025]图8是对应于图3的从侧面观察的示意性横截面图，其中，致动器活塞盘正在向上运动并且对返回运动的阻断已经开始，
[0026]图9是从根据本发明的第三实施例的致动器的侧面观察的示意性横截面图，其中，致动器处于其未激活状态，
[0027]图10是对应于图9的从侧面观察的示意性横截面图，其中，致动器活塞盘正在向下运动并且压力脉冲被第二入口阀体切断，
[0028]图11是从根据本发明的第四实施例的致动器的侧面观察的示意性横截面图，其中，致动器处于其未激活状态，
[0029]图12是对应于图11的从侧面观察的示意性横截面图，其中，致动器活塞盘已经停止并且定位在其下死点处，以及
[0030]图13是对应于图11的从侧面观察的示意性横截面图，其中，致动器活塞盘正在向上运动并且即将打开第二入口阀体。
【具体实施方式】
[0031]首先，参考图1和图2。本发明涉及一种用于物体的轴向位移的致动器(整体上由1标记)，例如用于内燃机的换气阀2的轴向位移的致动器1。在下文中，将以示例性但非限制性的方式参照如下应用来描述本发明，即在该应用中，致动器1用于驱动内燃机中的一个或多个入口阀或出口阀2。
[0032]在所示实施例中，致动器1包括致动器壳体3、限定气缸容积或气缸室的气缸4、布置在所述气缸容积中并且能够在所述气缸容积中于未激活休止位置(图1)与激活位置/下死点(图2)之间沿轴向方向来回地位移的致动器活塞盘5。致动器活塞盘5将所述气缸容积