阀装置

摘要

一种阀装置，包括阀壳、导向室、主阀构件和控制阀构件。主阀构件轴向可移动地布置在阀壳中，并且布置成限制主流体流。响应于作用在控制阀构件上的驱动力，控制阀构件相对于主阀构件在轴向上是可移动的。控制阀构件布置成与主阀构件相互作用以界定轴向分开的导向流体限制和旁路流体限制。导向限制部限制出自导向室的导向流体流。旁路限制部限制绕开主流体流的旁路流。旁路流与导向流体流是分开的。导向限制部和旁路限制部响应于驱动力是可调节的，从而允许同时调节导向压力和旁路流体流。

权利要求

1.一种用于减震器的阀装置(1；101；201；301；401)，所述阀装置包括:

-阀壳(2；202)，其包括第一端口和第二端口(6、7；206、207)；

-导向室(3；203；403)，其与所述第一端口和/或所述第二端口流体连通，其中导向压力Pp由在所述导向室中的液压压力限定；

-主阀构件(4；104；204；304；404；504)，其轴向可移动地布置在所述阀壳中，并且布置成与所述阀壳的主阀座(8；108；208；408)相互作用以便响应于作用在所述主阀构件上的所述导向压力限制所述第一端口和所述第二端口之间的主流体流(9；109；209)；

-控制阀构件(5；205；305；405)，其响应于作用于在所述控制阀构件的驱动力而相对于所述主阀构件在轴向方向上是可移动的，所述控制阀构件包括第一导向阀部分(15；215；

415)和第一旁路阀部分(16；216；338；416)，所述阀部分彼此相距一轴向距离，-所述第一导向阀部分(15；215；415)布置成与所述主阀构件的第二导向阀部分(17；

217；340；417)相互作用以界定针对出自所述导向室的导向流体流(18；218；318)的导向限制部；

-所述第一旁路阀部分(16；216；416)布置成与所述主阀构件的第二旁路阀部分(20；

220；420)相互作用以界定针对所述第一端口和所述第二端口之间的旁路流体流(21；221；

321；421)的旁路限制部，所述旁路流体流与所述导向流体流分隔开；

-其中，所述导向限制部和所述旁路限制部响应于所述驱动力是可调节的，从而允许同时调节所述导向压力和所述旁路流体流。

2.根据权利要求1所述的阀装置，其中，所述控制阀构件(5；205；305；405)至少部分地布置在所述主阀构件(4；104；204；304；404)内。

3.根据权利要求1或2所述的阀装置，其中，所述第二旁路阀部分(20；220；320；420)包括所述主阀构件的内边缘。

4.根据权利要求3所述的阀装置，其中，所述第一旁路阀部分(16；216；338；416)包括在所述控制阀构件(5；205；305；405)中的凹部的边缘。

5.根据权利要求4所述的阀装置，其中，所述凹部包括环形槽。

6.根据权利要求3所述的阀装置，其中，所述第一旁路阀部分(338)包括所述控制阀构件(305)的下边缘部分。

7.根据权利要求1或2所述的阀装置，其中所述第一导向阀部分(15；215；415)包括在所述控制阀构件(5；205；405)中的凹部的边缘，并且其中所述第二导向阀部分(17；217；417)包括所述主阀构件(4；104；204；404)的内边缘。

8.根据权利要求7所述的阀装置，其中，所述凹部包括环形槽。

9.根据权利要求1或2所述的阀装置，其中，所述第一导向阀部分包括从所述控制阀构件(305)径向延伸的凸缘部分(339)，并且其中所述第二导向阀部分是环形阀座(340)。

10.根据权利要求1或2所述的阀装置，其中，所述主阀构件包括布置成响应所述第一端口(206)中的液压压力而使所述主阀构件(204)与所述主阀座(208)轴向地分离的第一提升表面区域(233)，和布置成响应所述第二端口(207)中的液压压力而使所述主阀构件(204)与所述主阀座(208)轴向地分离的第二提升表面区域(234)。

11.根据权利要求1或2所述的阀装置，还包括布置成允许仅在从所述第二导向阀部分(217)至所述第一端口(206)的方向上的流体流动的第一单向阀(231)和布置成允许仅在从所述第二导向阀部分(217)至所述第二端口(207)的方向上的流体流动的第二单向阀(232)。

12.根据权利要求1或2所述的阀装置，还包括布置成允许仅在从所述第一端口(206)至所述导向室(203)的方向上的液压流体流动的第三单向阀和布置成允许仅在从所述第二端口(207)至所述导向室(203) 的方向上的液压流体流动的第四单向阀。

13.根据权利要求1或2所述的阀装置，其中，所述控制阀构件(5；205；305；405；505)形成一体化单元。

14.根据权利要求1或2所述的阀装置，其中，所述控制阀构件(5；205；505)包括用于穿过其中流体连通的通孔(12；212；512)。

15.根据权利要求1或2所述的阀装置，其中，在所述主阀构件和所述控制阀构件之间形成的空间界定与所述第一端口和所述第二端口(206、207)密封隔开的衰减容积(236；536)，并且其中所述控制阀构件(205；505)包括用于所述容积和所述导向室之间流体连通的通孔(212；512)。

16.根据权利要求15所述的阀装置，还包括布置成限制所述衰减容积(536)和所述导向室(503)之间的流体流的衰减流动限制部(545)，使得所述主阀构件(504)和所述控制阀构件(505)之间的相对运动被液压地衰减。

17.根据权利要求1或2所述的阀装置，还包括故障安全弹簧装置(14；214；414)，所述故障安全弹簧装置(14；214；414)布置成在与所述驱动力相反的方向上相对于所述主阀构件(4；204；404)弹性地加载所述控制阀构件(5；205；405)。

18.根据权利要求1或2所述的阀装置，其中，所述主阀构件(104)与所述主阀座(108)相互作用以鉴于所述主流体流(109)形成下游限流器(124、126)和上游限流器(123、125)，所述下游限流器具有比所述上游限流器大的径向范围，从而响应于作用在所述主阀构件上的所述导向压力而彼此不同地改变其对主流体流的限制。

19.根据权利要求18所述的阀装置，其中，所述主阀构件(104)包括形成第一环形部分和第二环形部分(123、124)的环形槽，并且其中所述主阀座包括形成第一环形阀座部分和第二环形阀座部分(125、126)的环形槽，所述主阀构件的所述第一环形部分布置成与所述第一环形阀座部分相互作用以形成所述上游限流器，所述主阀构件的所述第二环形部分布置成与所述第二环形阀座部分相互作用以形成所述下游限流器。

20.根据权利要求1或2所述的阀装置，还包括偏压弹簧装置(14；214；414)，所述偏压弹簧装置(14；214；414)布置成在与所述驱动力相反的方向上弹性地加载所述控制阀构件(5；

205；405)。

21.根据权利要求20所述的阀装置，其中，所述偏压弹簧装置包括故障安全弹簧构件(442)、偏压弹簧构件(414)和轴向可移动的弹簧底座构件(443)，其中所述故障安全弹簧构件和所述偏压弹簧构件(414)与在其之间的所述弹簧底座构件串联地布置，以在与所述驱动力相反的方向上相对所述主阀构件(404)弹性地加载所述控制阀构件(405)。

说明书

阀装置

[0001] 本发明的技术领域

[0002] 本发明总体上涉及阀装置领域。特别地，本发明涉及用于控制减震器中阻尼介质的流动的阀装置。技术背景

[0003] 通常，在减震器技术领域内，减震器包括导向阀、压力调节器，压力调节器也就是阀装置，阀装置用于在减震器的阻尼介质填充室中的活塞往复运动期间控制压缩室和回弹室(rebound chamber)之间的阻尼介质的流动。活塞经由活塞杆或连接到轮或连接到底盘，而室连接到没有连接活塞的轮或底盘中的一个。

[0004] 在压缩冲程期间，活塞在朝向压缩室的方向上轴向移动，并且因此向压缩室中的阻尼介质加压。在回弹行程期间，活塞朝向回弹室即在相反的方向上轴向移动，并且因此向回弹室中的阻尼介质加压。根据减震器的功能，加压的阻尼介质需要从加压室转移到另一个室，即从压缩室转移到回弹室，或反之亦然。需要控制阻尼介质的流动以获得活塞以及由此减震器的衰减效应，即衰减轮和底盘之间的相对运动。

[0005] 对减震器中阻尼介质流的压力的控制取决于由导向阀产生的压力。减震器中的压力调节器通常提供有轴向可移动或可偏转的阀构件，例如抵靠阀座部分起作用的垫圈、锥体或垫片。通过力的均衡或平衡，如在一个方向上作用于阀构件的压力和/或流动力与反作用力或反向力(比如弹簧力、摩擦力或在反方向上作用于阀构件的导向压力中的一个或多个)的之间的均衡，实现压力控制。当减震器的活塞以一定的速度移动，使得压力和/或流动力变得比反向力或反作用力大时，可移动阀构件远离阀座部分被推动，从而打开流道。因此，可移动阀构件被推动立刻打开，其被定义为通过作用在压力调节器的调节区域的压力所产生的流动功能。

[0006] 上述的压力调节类型的传统阀装置通常具有的缺点是，当减震器的活塞达到使得压力或流动力变得比反向力大的速度时，可移动的阀构件突然地打开。这可能导致不平稳或不平滑的性能，特别是在低的活塞速度下。

[0007] 为了实现更平滑和更精确或准确的衰减性能，特别是在较低的活塞速度下，已知的是提供一种在低流量时绕开可移动或可偏转的阀构件的旁路流体流通道，以实现随活塞速度或流动速度增大时，衰减效应的较少的突然增加。在US5934421中公开了这种装置的一个示例，其中提供了一种滑阀装置，通过根据供给到致动器的电流移动线轴(spool)，直接地和电气地调节或控制减震器的工作室之间的旁路通道的流动路径区域，并且还调节导向压力。导向压力作用于可偏转阀构件，并且因此进而控制主流上的压力调节效果。所公开的装置的缺点是，旁路通道仅允许相对小的流动绕过主流。因此，当可移动阀构件关闭时，旁路流体流通道仅在非常低的活塞速度或流动速度下有效。因此，所公开的装置只是部分解决了在较低的活塞速度下不平滑和不准确的衰减性能的问题。

[0008] 发明概述

[0009] 本发明的目的是提供一种改进的阀装置，其实现了更精确和准确的流动限制或衰减，从而导致更平滑和动态的衰减特性。本发明的另一个目的是提供一种可以安装在外部和内部(活塞安装的)位置的紧凑的阀装置。

[0010] 这些和其它目的通过提供具有独立权利要求中限定的特征的阀装置来实现。在从属权利要求中限定了优选的实施方案。

[0011] 根据本发明的一个方面，提供了一种阀装置，包括阀壳、导向室(pilot chamber)、主阀构件和控制阀构件。阀壳包括第一端口和第二端口。导向室与第一端口和/或第二端口流体连通，其中导向压力由在导向室中的液压压力限定。主阀构件轴向可移动地布置在阀壳中，并且被置成与阀壳的主阀座相互作用以便响应于作用在主阀构件的导向压力限制或调节第一端口和第二端口之间的主流体流。控制阀构件响应于作用在控制阀构件上的驱动力而相对于主阀构件在轴向方向上是可移动的，控制阀构件包括第一导向阀部分和第一旁路阀部分，这些阀部分彼此隔开一轴向距离。第一导向阀部分布置成与主阀构件的第二导向阀部分相互作用，以界定对出自导向室的导向流体流的导向限制部(pilot restriction)。第一旁路阀部分布置成与主阀构件的第二旁路阀部分相互作用以界定对绕过第一端口和第二端口之间的主流体流的旁路流的旁路限制部(bypass restriction)，旁路流与导向流分隔开。导向限制部和旁路限制部响应驱动力是可调节的，从而允许同时调节导向压力和旁路流体流。

[0012] 本发明是基于这样的认识，即通过提供响应共同的驱动力被调节的分开的导向压力和旁路流动限制部，对于给定的驱动力或冲程，两个限制部的有效流动限制区域可以彼此独立地被选择，由此可允许旁通流体流更大的工作或流动范围，而不影响导向压力的控制。这允许更精确和准确的流动限制或衰减，从而导致更平滑和动态的衰减特性。因此，流动不但在非常低的旁通流下由驱动力直接控制，而且多达总体最大值的更大部分流动穿过阀装置。因此，流动的压力调节控制(使用主阀构件)不被致动，直到达到与已知的阀装置相比的较高的活塞速度水平或流动速度水平。

[0013] 换言之，通过在控制阀构件上施加单个或共同的驱动力，可以同时调节分开的导向限制部和旁路限制部。导向限制部限制导向流体流，从而间接限制作用于压力调节主阀构件的导向压力，导向压力进而限制通过阀装置的主流体流。旁路限制部限制绕开主流体流的旁路流体流。导向流体流与旁路流体流是分开的。由于两个限制部是分开的，并且限制各自的流，对于控制阀构件的给定的冲程，两个限制部的有效流动路径区域可以是不同的。优选地，对于给定的冲程，旁路限制部的有效流动路径区域选择成大于导向限制部的有效流动路径区域，使得通过旁路限制部比通过导向限制部可以调节更大的旁路流。

[0014] 根据本发明的实施方案，在轴向方向上看，控制阀构件布置成至少部分地在所述主阀构件内。由此，实现了具有低建造高度的紧凑阀装置。

[0015] 根据本发明的另一个实施方案，第二旁路阀部分包括所述主阀构件的内边缘。内边缘可以是主阀构件中的槽或凹部的边缘。槽或凹部可以与第二端口流体连通。槽可以是可以围绕控制阀构件的周界延伸的环形槽。

[0016] 根据本发明的又另一个实施方案，第一旁路阀部分包括在所述主阀构件中的凹部的边缘。凹部可以包括槽或环形槽。应当理解的是，凹部或槽在控制阀构件的包络面中形成。控制阀构件可以是实质上圆柱形的。凹部或槽具有轴向延伸部。凹部可以是在控制阀构件的包络面中钻出的一个或多个径向孔。第一旁路阀部分可以接近控制阀构件的轴端形成以允许第一旁路阀部分与第一和第二端口之间的短流动路径。

[0017] 根据本发明的又另一个实施方案，第一旁路阀部分包括控制阀构件的下边缘部分。换言之，第一旁路阀部分包括控制阀构件的下端的边缘。

[0018] 根据本发明的又另一个实施方案，第一导向阀部分包括在控制阀构件中的凹部的边缘。控制阀构件中的凹部可以包括槽或环形槽。第二导向阀部分可以包括主阀构件的内边缘。内边缘可以是主阀构件中的槽的边缘或环形槽的边缘。槽可以经由至少一个径向流动开口与第二端口流体连通。第一导向阀部分可以相对于第一旁路阀部分接近控制阀构件的相对的轴端形成以允许第一导向阀部分和导向室之间的短流动路径。

[0019] 根据本发明的又另一个实施方案，第一导向阀部分包括从控制阀构件径向延伸的凸缘部分。第二导向阀部分可以包括环形阀座。环形阀座可以布置在主阀构件的上表面上。换言之，控制阀构件可以包括本体部分和凸缘部分。本体部分可以轴向可移动地至少部分地布置在主阀构件内。凸缘部分具有比本体部分更大的径向范围(radial extent)或直径，并且因此可以不被移动到主阀构件中。凸缘部分可以布置成与位于主阀构件的顶部上的或形成主阀构件顶部的一部分的阀座或环形阀座相互作用。在这一实施方案中，可以通过凸缘部分和阀座之间的有效流动区域，即环形阀座与凸缘部分之间的轴向距离来确定对导向流体流的限制。

[0020] 根据本发明的又另一个实施方案，主阀构件包括布置成响应第一端口中的液压压力使主阀构件与主阀座轴向分离的第一提升表面区域，和布置成响应第二端口中的液压压力使主阀构件与主阀座轴向分离的第二提升表面区域。换言之，主阀构件可以包括具有径向范围的第一提升表面，使得在第一端口中的液压流体的压力作用在第一提升表面以在主阀构件上施加压力升力。相应地，第二提升表面可以具有径向范围，使得在第二端口中的液压流体的压力作用在第二提升表面以在主阀构件上施加压力升力。具有这样的第一提升表面和第二提升表面是有利的，因为主阀构件可以在两个方向上，即或者从第一端口到第二端口或者从第二端口到第一端口的方向上，限制或调节主流体流中的压力。

[0021] 根据本发明的又另一个实施方案，阀装置可以包括布置成允许仅在从第二导向阀部分到第一端口的方向上的流体流动的第一单向阀，和布置成允许仅在从第二导向阀部分到第二端口的方向上的流体流动的第二单向阀，使得导向流体流从导向室流动到液压压力最低的端口。换言之，第一单向阀布置在导向阀的出口和第一端口之间，并且第二单向阀布置在导向阀的出口和第二端口之间。第一单向阀和第二单向阀一起形成回动阀，其将流动从导向室引导到液压压力最低的端口。第一单向阀和第二单向阀可以布置在主阀构件中或主阀构件上，并且可以经由所述主阀构件中的流动通道分别与第一端口和第二端口流体连通。第一单向阀和第二单向阀可以是球形止回阀类型的。

[0022] 根据本发明的又另一个实施方案，阀装置可以包括布置成允许仅在从第一端口到导向室的方向上的液压流体流动的第三单向阀，和布置成允许仅在从第二端口到导向室的方向上的液压流体流动的第四单向阀。第三单向阀和第四单向阀可以布置在主阀构件中或主阀构件上，并且可以经由所述主阀构件中的流动通道分别与第一端口和第二端口流体连通。第三单向阀和第四单向阀可以布置成允许穿过其中的实质上无限制的流动，使得导向室包含具有与第一端口或第二端口实质上相同的压力的液压流体。因而，第三单向阀和第四单向阀可以充当导向室的入口阀以允许液压流体实质上无限制地流入导向室中。第三单向阀和第四单向阀可以包括与在主阀构件中的或穿过主阀构件的流动开口相互作用的柔性或挠曲的圆盘形或板形阀构件。

[0023] 根据本发明的又另一个实施方案，控制阀构件形成为一体化单元。应当理解的是，一体化单元指的是形成为单个或单件式单元的或由多个子构件永久地可连接在一起的构件。

[0024] 根据本发明的又另一个实施方案，控制阀构件包括用于穿过其中，如在第一端口和导向室之间流体连通的通孔。这可以是有利的，因为实质上相同的压力作用在控制阀构件的两个轴端上，从而减小了由于控制阀构件上的压力差作用在控制阀构件上的不必要的力的量。在该实施方案中，导向室的液压流体的入口可以穿过控制阀构件。

[0025] 根据本发明的又另一个实施方案，在主阀构件和控制阀构件之间形成的空间界定与第一端口和第二端口密封隔开的衰减容积。控制阀构件可以包括用于该容积和导向室之间的流体连通的通孔。通孔可以具有横截面，以允许衰减容积和导向室之间实质上不受限制的流体流。这可能是有利的，因为实质上相同的压力作用在控制阀构件的两侧上，从而减小了由于在控制阀构件上的压力差作用在控制阀构件的力的量。因为衰减容积与第一端口和第二端口密封隔开，导向室的液压流体的入口可以经由穿过例如主阀构件或阀壳的流路，即不穿过控制阀构件。

[0026] 根据本发明的又另一个实施方案，阀装置包括衰减流动限制部(damping flow restriction)，其布置成限制衰减容积和导向室之间的流体流，使得主阀构件和控制阀构件之间的相对运动被液压地衰减。衰减流动限制部可以布置在导向阀构件或控制阀构件中，并且可以是穿过其中的孔口。该实施方案实现了对控制阀构件和主阀构件之间的相对运动的液压衰减效果。

[0027] 根据本发明的又另一个实施方案，阀装置还包括偏压弹簧装置，该偏压弹簧装置布置成在与驱动力相反的方向上弹性地加载控制阀构件。该偏压弹簧装置可以包括布置在主阀构件和控制阀构件之间的，或可选地在阀壳和控制阀构件之间的螺旋弹簧。偏压弹簧装置的弹力用于抵消驱动力。当驱动力由只在一个方向上提供驱动力的驱动布置例如基于螺线管的驱动布置提供时，这是有利的。在驱动力是由具有锁定特性的驱动布置提供的实施方案中，即其中驱动构件的位置在驱动器不具有电源时是固定的布置，例如通常锁定型压电驱动器或马达。

[0028] 根据本发明的又另一个实施方案，阀装置还包括故障安全弹簧装置，其布置成在与驱动力相反的方向上相对主阀构件或阀壳弹性地加载控制阀构件。故障安全弹簧装置可以布置成当没有驱动力被接收时，轴向移动或把控制构件推动到故障安全位置，在该故障安全位置中导向限制部是关闭的并且旁路限制部部分地打开以实现对旁路流体流的预定限制。应当理解的是，没有接收到驱动力时的情况指的是当驱动系统存在电气故障或机械故障时。故障安全弹簧装置可以布置成只在没有驱动力被接收时弹性地加载控制阀构件。故障安全弹簧装置可以包括偏压弹簧构件(如上所述)。故障安全弹簧装置可以可选地包括故障安全弹簧构件和轴向可移动的弹簧底座构件，其中弹簧构件和偏压弹簧构件(如上所述)与在其之间的弹簧底座构件串联布置。故障安全弹簧构件的弹簧刚度可以比偏压弹簧构件的刚度低。故障安全弹簧构件的弹簧刚度可以选择成使得弹簧基部构件在正常操作期间即接收到驱动力时是不可操作的。例如，弹簧底座构件可以在正常操作时抵靠在控制阀构件或主阀构件上，并且可以在故障安全操作期间即在没有驱动力被接收时从控制阀构件或主阀构件释放。因此，在故障安全操作期间，故障安全弹簧构件和偏压弹簧构件(串联地)一起作用以把控制阀构件推动到故障安全位置。因此，在故障安全模式中时，强大的弹力被获得以使控制阀构件可靠地保持在所需的故障安全位置。

[0029] 根据本发明的又另一个实施方案，主阀构件与主阀座相互作用以鉴于主流体流形成下游限流器和上游限流器，下游限流器具有比上游限流器更大的径向范围或直径，因此响应于作用在主阀构件的导向压力彼此不同地改变其对主流体流的限制。换句话说，对于主阀构件的给定冲程，下游限流器和上游限流器的限制彼此不同地变化。应当理解的是，主流体流从第一端口经由上游限流器并且其后经由下游限流器流动到第二端口。下游限流器可以布置成用小冲程实现对限流器功能大小的大的影响和用大冲程实现较小的影响或切断效果，并且上游限流器可以布置成用小冲程实现对限流器功能大小的较小影响和用大冲程实现对最后提到的大小的较大影响。这种构造可以通过在主阀构件抵靠主阀座时，将上游限流器布置成部分地打开并且下游限流器完全关闭来实现。该实施方案是有利的，因为两个串联连接的(上游和下游)限流器可以用于一起形成正讨论的阀装置中的限流功能，以取决于该冲程大小，通过相互改变其限流器的大小，优选是相继地，分别在打开功能和关闭功能的至少开始的和最后的部分中实现平滑的限流特性。应当理解的是，该实施方案优选地用于仅单向流动的阀装置。

[0030] 根据本发明的又另一个实施方案，主阀构件可以包括形成第一环形部分和第二环形部分的环形槽。主阀构件的第一环形部分可布置成与主阀座相互作用以形成上游限流器。主阀构件的第二环形部分可布置成与主阀座相互作用以形成下游限流器。可选地，主阀构件可以包括形成第一环形部分和第二环形部分的环形槽，并且主阀座包括形成第一环形阀座部分和第二环形阀座部分的环形槽。主阀构件的第一环形部分可以被布置成与第一环形座部分相互作用以形成上游限流器。主阀构件的第二环形部分可以布置成与第二环形座部分相互作用以形成下游限流器。该实施方案可以实现取决于相应冲程的大小并且直接界定与区域有关的外限流器和内限流器的两个区域。当冲程大小较小时，外限流器的尺寸小于(即，其对正讨论的过程具有更大的影响)内限流器。当冲程大小增加时，内限流器的尺寸小于(即，其对正讨论的过程具有更大的影响)外限流器。限流器大小的所述变化具有的影响是，在打开功能和关闭功能的各自的第一部分和第二部分期间限流器之间发生的中间压力分别地相继减小或增加。移动的主阀构件可以与两个压力区域一起工作，该两个压力区域的差分区域可以由所述中间压力作用以产生力，该力形成与打开功能和关闭功能的开始的或最后的部分分别有关的平滑的曲线形状的基础。

[0031] 附图简述

[0032] 根据下面详细描述，参照附图本发明的另外的细节和方面将变得明显，在附图中：

[0033] 图1示出了根据本发明的阀装置的第一实施方案，其中主阀构件处于关闭位置以阻止从第一端口到第二端口的主流体流；

[0034] 图2示出了当主阀构件处于打开位置以允许从第一端口到第二端口的主流体流时的第一实施方案；

[0035] 图3示出了根据本发明的阀装置的第二实施方案，其中主阀构件和主阀座构造成软打开特性(soft opening characteristic)；

[0036] 图4示出了根据本发明的阀装置的第三实施方案，其中阀装置配置成限制流体在第一端口和第二端口之间的两个方向上流动，其中图示了从第一端口到第二端口的流动方向；

[0037] 图5示出了第三实施方案，其中图示了从第二端口到第一端口的流动方向；

[0038] 图6示出了根据本发明的第四实施方案，其相似于第一实施方案但具有可选的导向阀构造和旁路阀构造阀装置；

[0039] 图7示出了当控制阀构件处于故障安全位置时的第一实施方案；

[0040] 图8示出了根据本发明当控制阀构件处于故障安全位置时的阀装置的第五实施方案；以及

[0041] 图9示出了根据本发明的阀装置的第六实施方案。

[0042] 实施方案的详细描述

[0043] 现在将结合附图进一步描述本发明。

[0044] 图1示出了根据本发明的阀装置的第一实施方案；阀装置1包括阀壳2、导向室3、主阀构件4和控制阀构件5。阀壳2包括第一端口6和第二端口7。在第一实施方案中，第一端口和第二端口充当进口和出口，分别用于液压流体的进入和排出。主阀构件4轴向可移动地布置在阀壳2中并且布置成与阀壳的主阀座8相互作用以便响应于作用在主阀构件的上表面10的先导压力Pp限制(或调节)从第一端口6到第二端口7的主流体流中的压力。在该实施方案中，通过作用在主阀构件的上表面10上的螺旋弹簧构件11，主阀构件4朝向主阀座向关闭位置被弹性地加载。在其它实施方案中，主阀构件可以通过其它类型的弹簧构件被弹性地加载，或可以是自身柔韧的且/或有回弹力的以实现所需的弹性加载。

[0045] 导向室3由形成在主阀构件的上表面10和阀壳2的内壁之间的空间界定。经由控制阀构件5中的轴向通孔12和主阀构件4的底部部分中的轴向通孔13，导向室3与第一端口6流体连通。作用在主阀构件4的上表面10上的先导压力由导向室3中的液压压力界定。控制阀构件5中的轴向通孔12还导致实质上相同的压力作用在控制阀构件5的两个轴端表面上，从而消除用于克服由控制阀构件上压差造成的力的驱动力的需要。轴向通孔13可以具有相对小的横截面，使得其充当流量限制孔口以限制从第一端口6到在控制阀构件5的下端和主控制阀构件4的杯形下端的内表面之间形成的空间的液压流体的流入。这样可以动态地减小控制阀构件上的压差。

[0046] 控制阀构件5是大体上圆柱形的形状并且布置成与主阀构件同轴且部分地在主控制阀内，并且在上表面10上方延伸到导向室3中。此外，响应作用在控制阀构件上的驱动力，控制阀构件5在轴向相对于主阀构件是可移动的。在该实施方案中，驱动力由操纵杆47接收。操纵杆可以是轴向地可移动的磁性构件，在该磁性构件上螺线管响应于电流施加力。

[0047] 螺旋偏压弹簧构件14布置在主阀构件4和控制阀构件5之间以抵靠或朝向操纵杆47弹性地加载控制阀构件。在可选的实施方案中，由于驱动器是通常锁定类型的，例如压电驱动器或马达，不需要使用偏压弹簧构件14。

[0048] 控制阀构件5包括在控制阀构件的包络面中的第一环形槽的边缘形式的第一导向阀部分15。此外，控制阀构件5包括在控制阀构件的包络面中的第二环形槽的边缘形式的第一旁路阀部分16。环形槽彼此相距一定的轴向距离。

[0049] 第一导向阀部分15布置成与主阀构件4的第二导向阀部分17相互作用，以实现关于从导向室到第二端口的导向流体流18的导向限制部。第二导向阀部分是与第二端口7流体连通的径向流动开口19的内边缘。当控制阀构件5响应驱动力轴向移动时，控制阀构件和主阀构件(其边缘形成第一导向阀部分和第二导向阀部分)中的凹槽之间的重叠发生变化，从而调节在导向流体流18上的有效流动限制区域。因此，导向压力可以通过调节驱动力来调节。

[0050] 第一旁路阀部分16布置成与主阀构件4的第二旁路阀部分20相互作用，以界定关于从第一端口到第二端口的旁路流体流21的旁路限制部。旁路流体流绕开主流体流，旁路流动与导向流动间隔开。当控制阀构件5响应驱动力轴向移动时，控制阀构件和主阀构件(其边缘形成第一旁路阀部分和第二旁路阀部分)中的凹槽之间的重叠发生变化，从而调节在旁路流体流21上的有效流动限制区域。

[0051] 在图1中，作用在主阀构件的底表面22上的第一端口中的液压压力不足以克服主螺旋弹簧构件的反向力和作用在主阀构件上的导向压力。这可以是这样的情况，当速度低时使得联接到第一端口的减振器的工作室中的液压压力也低。主阀构件因此处于关闭位置，即邻接主阀座以阻止从第一端口到第二端口的主流体流。然而，旁路限制部是打开的以允许旁路流体流21。

[0052] 图2示出了当主阀构件处于打开位置以允许从第一端口到第二端口的主流体流9时的第一实施方案。在这种情况下，在第一端口中的作用在主阀构件的底表面22上的液压压力足以克服主螺旋弹簧构件的反向力和作用在主阀构件上的导向压力。通过调节对从导向室到第二端口的导向流体流的限制调节导向压力，对主流体流的限制是可调节的。这种调节是通过调节作用在控制阀构件上的驱动力实现的。主流体流9的限制因此是压力调节型的。需要注意的是，旁路限制部也是打开的以允许与主流体流平行的旁路流体流21。

[0053] 图3示出了根据本发明的阀装置的第二实施方案；第二实施方案相似于第一实施方案，但是具有不同的主阀构件和主阀座的几何结构。主阀构件104的面向主阀座108的部分具有环形槽以形成第一环形部分123和第二环形部分124。主阀座108在面对主阀构件104的表面中具有环形槽以形成第一环形阀座部分125和第二环形阀座部分126。

[0054] 主阀构件的第一环形部分123具有对应于第一环形阀座部分125直径的直径以形成对主流体流109的上游限制。主阀构件的第二环形部分124具有对应于第二环形阀座部分126直径的直径以形成对主流体流109的下游限制。因为下游限制和上游限制具有不同的直径，对于主阀构件的给定行程，下游限制和上游限制对主流体流的限制彼此不同地变化，即响应于作用在主阀构件上的给定导向压力而不同地变化。换句话说，对于主阀构件的给定行程，即主阀构件和主阀座之间的给定提升距离，上游限制比下游限制提供较小的有效流动限制区域，即更大地限制流动。

[0055] 图4和图5示出了根据本发明的阀装置的第三实施方案，其中阀装置配置成限制第一端口和第二端口之间的双向流体流。在图4中，示出了从第一端口206到第二端口207的流动方向，并且在图5中示出了从第二端口207到第一端口206的流动方向。阀装置201包括阀壳202、导向室203、主阀构件204和控制阀构件205。阀壳202包括第一端口206和第二端口207。在第三实施方案中，第一端口和第二端口交替地充当进口和出口，分别用于液压流体的进入和排出。主阀构件204轴向地可移动地布置在阀壳202中，并且布置成与阀壳的主阀座208相互作用以便响应于作用在主阀构件的上表面210上的导向压力限制(或调节)第一端口206和第二端口207之间的主流体流动中的压力。通过作用在主阀构件的上表面210上的主螺旋弹簧构件211，主阀构件204朝向主阀座朝向关闭位置被弹性地加载。

[0056] 导向室203由形成在主阀构件的上表面210和阀壳202的内壁之间的空间界定。导向室203经由主阀构件204中的第一轴向通孔227与第一端口206流体连通，并且经由主阀构件204中的第二轴向通孔248与第二端口207流体连通。在轴向上柔性的或可挠曲的圆盘形或板形单向阀构件布置在主阀构件的上表面210上以覆盖轴向通孔227和轴向通孔228，从而形成第三单向阀，以允许液压流体仅在从第一端口到导向室的方向上流过第一轴向通孔227，并且形成第四单向阀，以允许液压流体仅在从第二端口到导向室的方向上流过第二轴向通孔228。作用在主阀构件204的上表面210上的导向压力由导向室203中的液压压力界定。在其它实施方案中，单向阀可以是另一种类型，例如球阀类型。

[0057] 控制阀构件205是大体上圆柱形的形状并且布置成与主阀构件同轴且部分地在主控制阀构件内，并且在上表面210上方延伸到导向室203中。此外，响应作用在控制阀构件上的驱动力，控制阀构件205在轴向上相对于主阀构件是可移动的。在该实施方案中，驱动力由操纵杆247接收。操纵杆可以是轴向可移动的磁性构件，在该磁性构件上螺线管响应于电流施加力。螺旋偏压弹簧构件214布置在主阀构件204和控制阀构件205之间以抵靠或朝向操纵杆247弹性地加载控制阀构件。

[0058] 控制阀构件205包括控制阀构件的包络面中的第一环形槽的边缘形式的第一导向阀部分215。此外,控制阀构件包括控制阀构件的包络面中的第二环形槽的边缘形式的第一旁路阀部分216。环形槽215、216彼此相距一定轴向距离。

[0059] 第一导向阀部分215布置成与主阀构件204的第二导向阀部分217相互作用，以实现关于从导向室流出至第二端口的导向流体流218的导向限制部。第二导向阀部分包括经由第一轴向通孔227与第一端口206流体连通的第一径向流动开口229的内边缘，和经由第二轴向通孔228与第二端口207流体连通的第二径向流动开口230的内边缘。

[0060] 球阀型的第一单向阀231布置在第一径向流动开口229和第一轴向通孔227之间的流动路径中，以允许流体仅在从导向阀至第一端口的方向上流动。球阀型的第二单向阀232布置在第二径向流动开口230和第二轴向通孔228之间的流动路径中，以允许流体仅在从导向阀至第二端口的方向上流动。两个单向阀231、232一起形成确保导向流体流流到其中液压压力最低的端口的定向阀装置。在图4中，第一端口206中的压力高于第二端口207中的压力，因此第一单向阀231关闭以防止从导向室203至第一端口206的导向流体流，而第二单向阀232打开以允许从导向室203至第二端口207的导向流体流。应当理解，第一单向阀的球由于导向限制部上的压力差保持在关闭位置，并且第二单向阀的球由导向流体流移动到打开位置。在图5中，第二端口207中的压力高于第一端口206中的压力，并且相比于在图4中，单向阀231、232处于相反的位置，以允许从导向室203至第一端口206的导向流体流。因此，两个单向阀彼此独立地工作，但是响应于相同的压力和压力差以实现所需的定向阀的功能。

[0061] 当控制阀构件205响应驱动力轴向移动时，控制阀构件和主阀构件(其边缘形成第一导向阀部分和第二导向阀部分)中的凹槽之间的重叠变化，从而调节在导向流体流218上的有效流动限制区域。因此，导向压力可以通过调节驱动力来调节。

[0062] 第一旁路阀部分216布置成与主阀构件204的第二旁路阀部分220相互作用，以界定关于从第一端口到第二端口的旁路流体流221的旁路限制部。旁路流体流绕开主流体流209。旁路流与导向流218是分离的。当控制阀构件205响应驱动力轴向移动时，控制阀构件和主阀构件(其边缘形成第一旁路阀部分和第二旁路阀部分)中的凹槽之间的重叠变化，从而调节在旁路流体流221上的有效流动限制区域。

[0063] 主阀构件204包括在其底部表面的第一提升表面区域233。提升表面233定义为第一端口206中的液压压力把压力施加在其上的表面区域，即邻近主阀座208和杯形部分235的底部表面区域的环形区域。当第一端口206中的液压压力作用在区域233上，并且该压力足以克服作用在主阀构件的相对侧上的导向压力和主螺旋弹簧构件211的力时，主阀构件204轴向向上移动，并且因此从主阀座释放以允许主阀构件和主阀座之间的从第一端口流动到第二端口的主流体流。在图4中示出了这种情况。

[0064] 主阀构件204包括第二环形提升表面区域234。此区域由主阀构件的上部分和下部分之间的直径的差界定。当第二端口207中的液压压力作用在区域234上，并且该压力足以克服作用在主阀构件的相对侧上的导向压力和主螺旋弹簧构件211的力时，主阀构件204轴向向上移动，并且因此从主阀座释放以允许在主阀构件和主阀座之间从第二端口至第一端口的主流体流。在图5中示出了这种情况。

[0065] 在控制阀构件205的下端和主阀构件204的杯形下端235的内表面之间形成的空间界定与第一端口206和第二端口207密封隔开的衰减容积236。控制阀构件205具有在轴向上从中延伸的用于衰减容积236和导向室203之间的流体连通的通孔212。密封的容积和控制阀构件205中的轴向通孔212一起有助于实质上相同(静态的)的压力作用在控制阀构件205的两个轴端表面上，从而对驱动力消除了克服由控制阀构件上压力差造成的力的需要。

[0066] 图6示出了根据本发明的阀装置的第四实施方案。第四实施方案不同于第一实施方案，在于其导向阀和旁路阀的构造不同。控制阀构件具有本质上平的下端表面部分337，并且第一旁路阀部分包括该下端表面部分的边缘338。第一导向阀部分包括从控制阀构件305径向延伸的凸缘部分339。第二导向阀部分包括布置在主阀构件304的上表面310上的环形阀座340。控制阀构件可以描述为具有轴向可移动地至少部分地布置在主阀构件304内的本体部分341，和具有大于主体部分的直径的凸缘部分339。凸缘部分与环形阀座340相互作用以在其之间形成导向限制部。因此，凸缘部分和阀座之间的有效流动区域，即环形阀座与凸缘部之间的轴向距离确定对导向流体流的限制。

[0067] 图7示出了当控制阀构件处于故障安全位置时的第一实施方案。在图中，示出了没有接收到驱动力的情况，即例如当驱动系统存在电或机械故障时。由于没有接收到驱动力，偏压弹簧构件14将控制构件5向上推动到图示的故障安全位置，在故障安全位置，导向限制部是关闭的并且旁路限制部部分地打开以实现对旁路流体流21预定限制。在故障安全位置，在具有形成第一导向阀部分15和第二导向阀部分17的边缘的控制阀构件和主阀构件中的环形槽是不重叠的，因此关闭导向限制部以阻止任何流体从导向室3流出。由于导向限制部被关闭，导向室3中的液压流体的压力将阻止主阀构件4从主阀座8释放或升起。在具有形成第一旁路阀部分16和第二旁路阀部分20的边缘的控制阀构件和主阀构件中的环形槽是重叠的以使旁路限制部在故障安全位置以预定位置部分地打开。因而，在故障安全位置，从第一端口到第二端口的总流体由对旁路流体流21的预定限制确定，对旁路流体流21的预定限制由控制阀构件相对于主阀构件的故障安全位置界定。

[0068] 图8示出了当控制阀构件405处于故障安全位置时根据本发明的阀装置401的第五实施方案。在该实施方案中，故障安全弹簧构件442至少部分地布置在控制阀构件内。故障安全弹簧构件442作用在控制阀构件405上，并且作用在轴向可移动的弹簧底座构件443上，弹簧底座构件443是实质上圆盘形的，具有用于在其中流体连通的通孔444。偏压弹簧构件414作用在弹簧底座构件443的相对侧上。故障安全弹簧构件442的弹簧刚度低于偏压弹簧构件414的刚度，使得弹簧底座构件在正常操作期间(即当不可忽略的驱动力被接收时)，抵靠在控制阀构件上，并且在故障安全操作期间(如所示)(即没有驱动力被接收时)时，从控制阀构件被释放。在故障安全操作期间，故障安全弹簧构件442和偏压弹簧构件414(串联地)一起作用以将控制阀构件405推动到图示的故障安全位置。在故障安全位置，导向限制部被关闭，并且旁路限制部部分地打开以实现对旁路流体流的预定限制。在故障安全位置，在具有形成第一导向阀部分415和第二导向阀部分417的边缘的控制阀构件和主阀构件中的环形槽是不重叠的，因此关闭导向限制部以阻止任何流体从导向室403流出。由于导向限制部被关闭，导向室403中的液压流体的压力将阻止主阀构件404从主阀座408被释放或升起。在具有形成第一旁路阀部分416和第二旁路阀部分420的边缘的控制阀构件和主阀构件中的环形槽是重叠的以使旁路限制部在故障安全位置以预定位置部分地打开。在故障安全位置，从第一端口到第二端口的总流体因此仅由对旁路流体流421的预定限制确定，对旁路流体流的预定限制由控制阀构件相对于主阀构件的故障安全位置界定。

[0069] 图9示出了根据本发明的阀装置501的第六实施方案。第六实施方案不同于第三实施方案(在图4和图5中示出)仅在于穿过控制阀构件505的轴向通孔512包括部分545，部分545相比于通孔的其余部分具有较小直径，其较小的直径导致该部分充当衰减流动限制部，该衰减流动限制部布置成双向限制衰减容积和导向室之间的流体流546(如在图9中由双向箭头表示的)，使得主阀构件和控制阀构件之间的相对运动被液压地衰减。

[0070] 虽然已示出和描述了本发明的示例性实施方案，但将对本领域技术人员明显的是，可以对如本文所描述的本发明做出许多变化和修改或改变。因此，应理解的是，本发明的以上描述和附图硬视为其非限定性的示例，并且本发明的范围在所附的专利权利要求中界定。