[发明专利]用于物体的轴向移动的致动器

说明书

本发明涉及一种用于物体的轴向移动的致动器。所述致动器包括：具有第一部分(6)的气缸容积；以及致动器活塞盘(5)，其能在非活动位置与活动位置之间在所述气缸容积中沿轴向方向来回地移动；在压力流体入口(12)与所述气缸容积的第一部分(6)之间延伸的入口通道(11)；布置于所述入口通道(11)中的第一入口阀阀体(15)；在所述气缸容积的第一部分(6)与压力流体出口(14)之间延伸的出口通道(13)；以及布置于所述出口通道(13)中的出口阀阀体(27)。所述致动器的特征在于，从动活塞(17)能在非活动位置与活动位置之间在孔(18)中来回地移动，并且所述第一入口阀阀体(15)由具有非活动位置的座阀阀体构成，在所述非活动位置处所述入口通道(11)为关闭的，所述从动活塞(17)被构造成在它的从所述非活动位置至所述活动位置的运动期间猛撞所述第一入口阀阀体(15)以及使所述第一入口阀阀体(15)移动至活动位置，在所述活动位置处所述入口通道(11)为打开的，所述出口阀阀体(27)连接至所述从动活塞(17)并且能与所述从动活塞(17)联合地移动。

技术领域

本发明涉及一种用于物体的轴向移动的致动器。本发明在对高速度以及轴向可移动性的精确的可控制性具有较高的要求的应用中是特别地有用的。本发明特别地涉及一种用于内燃机的气体交换阀致动器，其中致动器建议用于驱动一个或多个入口阀或者出口阀，其分别控制与内燃机的气缸有关的空气的供应和排空。因此，本发明的致动器特别地适合于驱动发动机阀以及因此消除对内燃机中的一个或多个凸轮轴的需要。

本发明的致动器包括致动器活塞盘以及气缸容积，所述致动器活塞盘将所述气缸容积分成第一部分以及第二部分并且能在非活动位置与活动位置之间在所述气缸容积中沿轴向方向来回地移动。所述致动器进一步包括在压力流体入口与所述气缸容积的第一部分之间延伸的入口通道，布置于所述入口通道中的第一入口阀阀体，在所述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，以及布置于所述出口通道中的出口阀阀体。

背景技术

因此，致动器(通常被称为气动致动器)包括致动器活塞盘，其能在第一位置(非活动位置)与第二位置(活动/延伸位置)之间沿轴向方向移动。通过控制对比如加压气体/空气的压力流体的供应实现所述移动，所述压力流体作用于所述致动器活塞盘并且驱动所述致动器活塞盘。致动器活塞盘反过来直接地或者间接地作用于要被移动的物体(例如发动机阀)，以控制它的位置。

在具有发动机阀的应用中，当致动器活塞盘处于非活动位置中时，发动机阀与它的底座接触，并且当致动器活塞盘处于活动位置中时，发动机阀为打开的，亦即位于距离它的底座一定距离处。

在已知的致动器中，入口阀阀体通常由通过电磁体驱动的滑阀阀体构成。在例如美国8,973,541中，公开的是，第一入口阀以及出口阀连接至彼此并且构成同一个滑阀阀体的部分，其中滑阀阀体由电构件直接地驱动或者电构件经由未指定的以及不明确的“先导-从动(pilot-slave)”布置(其在所述文件中完全未被描述)间接地控制滑阀阀体。然而，似乎可能的是，这样的“先导-从动-布置”接受的是，电构件使“先导件(pilot)”移动，所述“先导件”通过电构件/先导件控制对作用于滑阀阀体的并且使滑阀阀体移动的压力流体的供应间接地驱动滑阀阀体(为“从动件(slave)”)，如在例如美国3,727,595中所示出的。

具有被组合成同一个滑阀阀体的第一入口阀以及第二入口阀的所公开的设计的一个缺点是，滑阀阀体具有较大的质量，其阻碍与致动器被给予关于操作状态的改变(从非活动的至活动的)的指令有关的较快的加速度。换句话说，从关闭的入口通道至完全地打开的入口通道的转换时间是过长的，并且滑阀阀体的、在入口通道将要被打开时的初始运动是最慢的，这与所希望的相反。另外，当座阀阀体处于从第一位置至第二位置的运动中时，将发生所谓的通流(draught)。通流势必造成的是，入口在出口仍然为打开的的同时被打开，导致压力流体直接地穿过致动器而不执行任何有用的工作。在其中使用普通的滑阀阀体的所公开的设计中防止通流的唯一的方式为，不要在滑阀阀体开始运动时打开入口通道直至在出口通道已经被关闭之后，这势必造成滑阀阀体的不必要的较长的位移，其浪费时间并且消耗不必要的量的压力流体。