用于軸向移動(dòng)內(nèi)燃機(jī)中的換氣閥的致動(dòng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于軸向移動(dòng)物體的致動(dòng)器。特別地，本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的閥致動(dòng)器，其中，建議使用致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)一個(gè)或者更多個(gè)進(jìn)入閥或者排出閥，所述一個(gè)或更多個(gè)進(jìn)入閥或者排出閥分別控制與內(nèi)燃機(jī)的缸體有關(guān)的空氣供應(yīng)和排放。因此，根據(jù)本發(fā)明的致動(dòng)器尤其適于驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)閥，由此在內(nèi)燃機(jī)中不需要一個(gè)或更多個(gè)凸輪軸。
[0002]根據(jù)本發(fā)明的致動(dòng)器包括:致動(dòng)器活塞盤(pán)；致動(dòng)器活塞桿，所述致動(dòng)器活塞桿固定地連接到致動(dòng)器活塞盤(pán)并且從致動(dòng)器活塞盤(pán)軸向伸出，并且所述致動(dòng)器活塞桿與致動(dòng)器活塞盤(pán)一起形成致動(dòng)器活塞；缸體容積，所述致動(dòng)器活塞盤(pán)將所述缸體容積分成第一部分和第二部分并且所述致動(dòng)器活塞盤(pán)沿著軸向方向能夠在所述缸體容積中在非激活位置和激活位置之間往復(fù)移動(dòng)；壓力流體回路，所述壓力流體回路被布置成用于與缸體容積的第一部分可控地流體連通；和第一液壓回路，所述第一液壓回路包括充液空間，所述致動(dòng)器活塞桿被布置成隨著致動(dòng)器活塞盤(pán)在缸體容積中的軸向移動(dòng)而相對(duì)于所述充液空間軸向移動(dòng)。
【背景技術(shù)】
[0003]例如從本申請(qǐng)人的US 7，121，237已知通過(guò)引言提及的致動(dòng)器類(lèi)型。這篇文獻(xiàn)公開(kāi)了用于驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)閥的致動(dòng)器，其中，致動(dòng)器活塞的致動(dòng)器活塞桿具有位于其自由端部的區(qū)域中的液壓制動(dòng)裝置，所述液壓制動(dòng)裝置與致動(dòng)器的致動(dòng)器殼體中的機(jī)械止動(dòng)件相互作用。這個(gè)液壓制動(dòng)裝置的目的是恰好在發(fā)動(dòng)機(jī)閥的閥頭接觸位于內(nèi)燃機(jī)的缸體中的閥座之前就降低發(fā)動(dòng)機(jī)閥的運(yùn)動(dòng)速度，由此獲得受控的關(guān)閉動(dòng)作，以便節(jié)省包含在內(nèi)的零件并且減小磨損和不諧和。在閉合發(fā)動(dòng)機(jī)閥時(shí)，致動(dòng)器活塞桿應(yīng)當(dāng)接觸致動(dòng)器殼體中的機(jī)械止動(dòng)件并且發(fā)動(dòng)機(jī)閥接觸發(fā)動(dòng)機(jī)閥的閥座，以便隨著閉合發(fā)動(dòng)機(jī)閥獲得發(fā)動(dòng)機(jī)閥和致動(dòng)器活塞的正確制動(dòng)。
[0004]最重要的是致動(dòng)器活塞桿的液壓制動(dòng)裝置和發(fā)動(dòng)機(jī)閥的閥頭之間的相互距離與機(jī)械止動(dòng)件和發(fā)動(dòng)機(jī)閥的閥座之間的相互距離相等。已知的致動(dòng)器所存在的問(wèn)題是致動(dòng)器活塞桿不會(huì)碰觸到其位于致動(dòng)器殼體中的機(jī)械止動(dòng)件，于是減速效應(yīng)發(fā)生變化或者完全不出現(xiàn)減速效應(yīng)。
[0005]因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)閥在操作期間處于高溫環(huán)境中，所以發(fā)動(dòng)機(jī)閥的閥桿將發(fā)生尺寸改變，這將直接影響上述狀況。另外，如果包含在內(nèi)的零件的生產(chǎn)尺寸公差窄，則制造成本將較高，替代地使用拓寬的尺寸公差，則這使得需要使用墊片等以調(diào)節(jié)各零件的相互位置。而且，在操作期間包含在內(nèi)的零件受到磨損，這進(jìn)一步影響各零件的相互位置。
[0006]應(yīng)當(dāng)指出的是除了液壓制動(dòng)裝置之外，致動(dòng)器活塞桿還具有其它功能，其中，致動(dòng)器活塞桿相對(duì)于致動(dòng)器殼體的位置用于不同用途，用于確立缸體容積的第一部分的尺寸，用于調(diào)節(jié)與缸體容積的第一部分的流體連通等。
[0007]發(fā)明目的簡(jiǎn)述
[0008]本發(fā)明旨在消除先前已知的致動(dòng)器的上述劣勢(shì)和缺點(diǎn)以及提供一種改進(jìn)的致動(dòng)器。本發(fā)明的主要目的是提供一種通過(guò)引言限定的改進(jìn)致動(dòng)器類(lèi)型，所述改進(jìn)致動(dòng)器確保在致動(dòng)器位于靜止位置中時(shí)致動(dòng)器活塞桿總是處于良好的預(yù)定非激活位置中。
[0009]發(fā)明特征簡(jiǎn)述
[0010]根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)這樣的致動(dòng)器至少實(shí)現(xiàn)了主要目的，所述致動(dòng)器通過(guò)引言限定并且具有在獨(dú)立權(quán)利要求中限定的特征。此外，在從屬權(quán)利要求中還限定了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
[0011]根據(jù)本發(fā)明，提供了一種通過(guò)引言限定的致動(dòng)器類(lèi)型，所述致動(dòng)器的特征在于致動(dòng)器活塞包括第二液壓回路，在致動(dòng)器活塞盤(pán)處于所述非激活位置中時(shí)第一液壓回路的充液空間與第二液壓回路中的內(nèi)腔流體連通，所述內(nèi)腔部分地由定位活塞界定，所述定位活塞沿著軸向方向能夠相對(duì)于致動(dòng)器活塞往復(fù)移動(dòng)并且被布置成抵靠位于缸體容積的第二部分中的所述換氣閥，所述換氣閥例如由發(fā)動(dòng)機(jī)閥構(gòu)成，第二液壓回路包括被布置成阻止流體從內(nèi)腔流動(dòng)的閥，致動(dòng)器活塞桿具有自由端部，在致動(dòng)器活塞盤(pán)處于非激活位置中時(shí)，所述自由端部被布置成至少部分地抵靠充液空間中的止動(dòng)表面，定位活塞的面向內(nèi)腔的加壓區(qū)域等于或小于致動(dòng)器活塞桿的自由端部的加壓區(qū)域。
[0012]因此，本發(fā)明基于這樣的理解，通過(guò)相對(duì)于致動(dòng)器活塞可動(dòng)的可動(dòng)定位活塞，能夠確保致動(dòng)器活塞桿在發(fā)動(dòng)機(jī)閥被關(guān)閉并且致動(dòng)器未激活時(shí)總是處于預(yù)定的非激活位置中。
[0013]在其它優(yōu)選實(shí)施例中，致動(dòng)器活塞桿在其自由端部的區(qū)域中具有液壓制動(dòng)裝置，所述液壓制動(dòng)裝置被布置成在致動(dòng)器活塞桿的自由端部接觸所述止動(dòng)表面之前降低致動(dòng)器活塞的運(yùn)動(dòng)速度。
[0014]在其它從屬權(quán)利要求以及下文中對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述中可見(jiàn)本發(fā)明的其它優(yōu)勢(shì)和特征。
【附圖說(shuō)明】
[0015]參照附圖從對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的以下詳細(xì)描述將更加全面地理解本發(fā)明的上述以及其它特征和優(yōu)勢(shì)，其中:
[0016]圖1是根據(jù)第一實(shí)施例的致動(dòng)器的示意性剖面?zhèn)纫晥D，致動(dòng)器活塞位于非激活位置中；
[0017]圖2是圖1中示出的致動(dòng)器的示意性剖面?zhèn)纫晥D，其示出了致動(dòng)器活塞處于激活位置中；
[0018]圖3是根據(jù)圖1和圖2的致動(dòng)器的一部分的放大視圖，其示出了第二液壓回路的內(nèi)腔；
[0019]圖4是根據(jù)第二實(shí)施例的致動(dòng)器的示意性剖面?zhèn)纫晥D，致動(dòng)器活塞位于非激活位置中-M
[0020]圖5是圖4中示出的致動(dòng)器的示意性剖面?zhèn)纫晥D，其示出了致動(dòng)器活塞位于激活位置中。
【具體實(shí)施方式】
[0021]本發(fā)明涉及一種整體用附圖標(biāo)記I指代的致動(dòng)器，所述致動(dòng)器用于軸向移動(dòng)物體。出于例證而非限制的目的，在下文中將參照一個(gè)應(yīng)用來(lái)描述本發(fā)明，在所述應(yīng)用中，致動(dòng)器I用于驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)的缸體中的一個(gè)或更多個(gè)換氣閥，諸如進(jìn)入閥或者排出閥。
[0022]首先參照?qǐng)D1和圖2，這兩個(gè)圖示出了根據(jù)本發(fā)明的致動(dòng)器I的第一實(shí)施例。致動(dòng)器I包括:致動(dòng)器殼體2 ;缸體3，所述缸體界定缸體容積或者室；致動(dòng)器活塞盤(pán)4，所述致動(dòng)器活塞盤(pán)能夠沿著軸向方向在所述缸體容積中在非激活位置(圖1)和激活位置(圖2)之間往復(fù)移動(dòng)。致動(dòng)器活塞盤(pán)4將所述缸體容積分成第一上部分5和第二下部分6。
[0023]此外，致動(dòng)器I包括整體用附圖標(biāo)記7指代的致動(dòng)器活塞桿，所述致動(dòng)器活塞桿固定地連接到致動(dòng)器活塞盤(pán)4并且從所述致動(dòng)器活塞盤(pán)軸向伸出，而且所述致動(dòng)器活塞桿與致動(dòng)器活塞盤(pán)一起形成致動(dòng)器活塞。在示出的實(shí)施例中，致動(dòng)器活塞桿7具有:第一較粗部分8，所述第一較粗部分位于與致動(dòng)器活塞盤(pán)4相距一距離的位置處并且緊靠致動(dòng)器殼體2中的孔；以及第二較細(xì)部分9，所述第二較細(xì)部分在較粗部分8和致動(dòng)器活塞盤(pán)4之間延伸并且連接所述較粗部分和致動(dòng)器活塞盤(pán)。
[0024]致動(dòng)器I還包括整體用附圖標(biāo)記10指代的壓力流體回路，所述壓力流體回路被布置成用于將氣體或者氣體混合物可控地供應(yīng)到缸體容積的第一部分5，以用于開(kāi)始?jí)毫γ}沖；并且還被布置成用于將氣體或者氣體混合物從缸體容積的第一部分5可控地排放出，以用于終止所述壓力脈沖。
[0025]壓力流體回路10被連接至壓力流體源(HP)和壓力流體匯(LP)。壓力流體源可以是壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)屬于發(fā)動(dòng)機(jī)并且具有附屬槽，或者可以簡(jiǎn)單地是壓力槽。壓力流體匯可以是其壓力低于壓力流體源中產(chǎn)生的壓力的任何位置(例如大氣)，或者可以是返回到壓縮機(jī)的管道。
[0026]在示出的實(shí)施例中，致動(dòng)器I包括直接或者間接地電控制的第一閥體11，所述第一閥體11布置在壓力流體回路10中，用于控制壓力流體回路10中的壓力流體流動(dòng)。電控制指的是通過(guò)電磁裝置、通過(guò)壓電裝置等進(jìn)行控制。在優(yōu)選實(shí)施例中，致動(dòng)器I還包括三通閥形式的所謂導(dǎo)向閥12，所述導(dǎo)向閥12被布置成由電磁體13驅(qū)動(dòng)。導(dǎo)向閥還可以是壓電閥或者其它類(lèi)似的電控制閥。導(dǎo)向閥12被布置成交替地向激活管14打開(kāi)以用于分別與壓力流體源(HP)流體連通以及與壓力流體匯(LP)流體連通。此外，第一閥體11的上端部被布置在激活管14中，從壓力流體源流出的壓力流體能夠作用在所述第一閥體的上端部上并且使得第一閥體11向下移動(dòng)。優(yōu)選通過(guò)氣體彈簧、機(jī)械彈簧等沿著第一方向(朝向右側(cè))偏壓導(dǎo)向閥12，于是電磁體13的激活使得導(dǎo)向閥12沿著第二方向(朝向左側(cè))移動(dòng)，并且當(dāng)電磁體13被切斷時(shí)，通過(guò)使得導(dǎo)向閥12沿著另一個(gè)方向(朝向右側(cè))移動(dòng)而使其返回。在附圖中，如此示出了間接電控制第一閥體11。在電磁體13直接作用在第一閥體11上的示例中，直接電控制第一閥體11，即，在這個(gè)實(shí)施例中，沒(méi)有設(shè)置導(dǎo)向閥和激活管。
[0027]如圖1所示，在導(dǎo)向閥12打開(kāi)以用于壓力流體從壓力流體源流至激活管14時(shí)，第一閥體11被移動(dòng)至較下位置。如此打開(kāi)第一閥體11，以用于壓力流體回路中的壓力流體從壓力流體源流至缸體容積的第一部分5，所述壓力流體源與壓力流體回路10相連。然后壓力流體脈沖將作用在致動(dòng)器活塞盤(pán)4上并且使得致動(dòng)器活塞盤(pán)在缸體容積中從圖1所示的位置移動(dòng)至并且經(jīng)過(guò)圖2所示的位置。圖1如此示出了在第一閥體10已經(jīng)移動(dòng)但是致動(dòng)器活塞盤(pán)4還未開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的瞬時(shí)圖。在圖1中，致動(dòng)器活塞如此保持在其非激活位置中并且此后將開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)，以產(chǎn)生壓力脈沖。
[0028]在圖2中，示出了致動(dòng)器活塞盤(pán)4處于其激活位置中，并且致動(dòng)器活塞桿7的較粗部分8已經(jīng)閉合壓力流體回路10，以阻止壓力流體從壓力流體源繼續(xù)流入到缸體容積的第一部分5中。在圖2中，還示出了導(dǎo)向閥12已經(jīng)沿著另一個(gè)方向(朝向右側(cè))移動(dòng)，以允許壓力流體匯和激活管14之間流體連通，由此通過(guò)氣體彈簧、機(jī)械彈簧等沿著向上方向偏壓第一閥體11，所述第一閥體11被移動(dòng)到較上位置，用于排放出缸體容積的第一部分5中的氣體，以允許致動(dòng)器活塞盤(pán)4從其激活位置返回到其未激活位置。在發(fā)生排放時(shí)，致動(dòng)器活塞盤(pán)4由此返回到圖1中所示的未激活位置。
[0029]在所示的實(shí)施例中，致動(dòng)器I與整體用附圖標(biāo)記15指代的發(fā)動(dòng)機(jī)閥相互作用，所述發(fā)動(dòng)機(jī)閥具有閥桿16和閥頭1