[发明专利]用于物体的轴向位移的致动器

说明书

本发明涉及一种用于物体的轴向位移的致动器，所述致动器(1)包括：致动器活塞(4)，所述致动器活塞包括致动器活塞杆(7)，其中，致动器活塞(4)能够沿着轴向方向位移；和液压回路(20)，所述液压回路包括液体填充腔室(21)，致动器活塞杆(7)的第一端部(8)布置成在所述液体填充腔室(21)内沿着轴向方向位移，其中，轴向延伸的凹陷部(22)开口在所述液体填充腔室(21)中并且布置成接收致动器活塞杆(7)的第一端部(8)。致动器的特征在于，位于第一端部(8)的区域中的致动器活塞杆(7)带有圆柱形包围表面(24)，并且凹陷部(22)带有具有匹配形状的圆柱形内表面(25)，其中，当圆柱形包围表面(24)和圆柱形内表面(25)处于重叠构造中时，致动器包括在凹陷部(22)和液体填充腔室(21)之间延伸的通道，其中，所述通道在制动重叠部段处的横截面面积(A)随着圆柱形包围表面(24)和圆柱形内表面(25)之间的重叠的增大而减小。

技术领域

本发明总体上涉及用于提供物体的轴向位移的装置领域，诸如提供阀的轴向位移的致动器领域。特别地，本发明涉及用于内燃机的阀致动器领域。所述致动器包括致动器活塞，所述致动器活塞包括具有第一端部和第二端部的致动器活塞杆，其中，致动器活塞能够在第一位置和第二位置之间以往复运动的方式沿着轴向方向位移，此外，致动器还包括液压回路，所述液压回路包括液体填充腔室，所述致动器活塞杆的第一端部布置成连同致动器活塞的轴向位移一起地在所述液体填充腔室内沿着轴向方向位移，其中，轴向延伸的凹陷部开口于所述液体填充腔室中并且布置成当致动器活塞位于所述第一位置时接收致动器活塞杆的第一端部。

背景技术

本发明可适用于不同的提供物体的轴向位移的技术领域。本发明尤其适用于这样的应用，所述应用对速度、轴向位移可控性以及低噪音水平皆有很大需求，诸如用以控制阀(例如，内燃机的进气阀或者排气阀)的应用。

通常被称为气动致动器的致动器包括致动器活塞，所述致动器活塞能够在第一位置和第二位置之间以往复运动的方式沿着轴向方向位移。通过控制压力流体，诸如控制增压空气来实现这种位移，所述压力流体作用于致动器活塞，所述致动器活塞继而作用于阀等，以便控制其位置。还存在根据相同原理工作的液压致动器。

当致动器活塞位于其第一/休止位置时，阀与其阀座接触，而当致动器活塞位于其第二/操作位置时，阀打开，即，阀位于离开阀座的一段距离处。

控制传统凸轮轴控制式发动机阀的轴向位移，使得在发动机阀关闭期间，关闭速度刚好在发动机阀抵接阀座之前由于凸轮的形状而降低，然而，气动控制式发动机阀在与阀座接触时具有正在加速的速度或者具有最大关闭速度。这使发动机阀、阀座和致动器活塞杆承受相当大的磨损。另外，发动机阀和致动器活塞可能回弹(rebound)，这产生噪音、振动以及发动机误操作。

因此，需要刚好在发动机阀接触阀座之前减小或者限制关闭速度，以便减少回弹、噪音和振动。

现有技术文献US 6192841、US 6412457和US 7387095公开了用于发动机阀的致动器，所述发动机阀在撞击时具有受控/减小的关闭速度，然而，从技术观点来看，为了实现受控/减小的关闭速度，这些致动器非常复杂且包括大量可动元件。

申请人自己的US 7121237公开了一种根据权利要求1的前序部分配置的致动器。

发明目的

本发明旨在消除先前已知致动器的上述劣势和缺陷，并且旨在提供一种改进的致动器，本发明的主要目的是提供一种最初所限定的类型的改进致动器，其包括液压制动装置，其中，跟液压制动装置有关的粘度达到最小。本发明的另一个目的是提供一种致动器，其中，液压制动装置制造简单。本发明的另一个目的是提供一种致动器，其中，液压制动装置仅仅影响致动器活塞在致动器活塞刚好达到其第一/休止位置之前的返回速度，即，提供最短的制动距离/时间。本发明的另一个目的提供一种致动器，所述致动器产生了低噪音和低振动。

发明内容