CN102917929B - 气门组件 - Google Patents

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Abstract

一种气门组件（110），具有壳体（124），第一口（112）、第二口（114）和第三口（116）被设置在壳体（124）中，并且第一可移动构件（126）、第二可移动构件（132）和第三可移动构件（152）位于壳体（124）中，第一可移动构件（126）在第一位置、第二位置和第三位置之间可移动，第一位置使得第二可移动构件（132）关闭第一口（112）以防止流体经过第一口（112）的任何实质的流动，同时第二口（114）和第三口（116）保持打开，第二位置使得第三可移动构件（152）关闭第三口（116）以防止流体经过第三口（116）的任何实质的流动，同时第一口（112）和第二口（114）保持打开，第三位置使得第二可移动构件（132）关闭第一口（112）以及第三可移动构件（152）关闭第三口（116），以防止流体经过第一口（112）或者第三口（116）的任何实质的流动，同时第二口（114）保持打开，其中，第二可移动构件和第三可移动构件被分开，以致允许第二可移动构件和第三可移动构件之间的相对移动。

Description

气门组件
技术领域
本发明涉及气门组件，尤其，但不是专门地涉及被典型地称为在流体压力操作的车辆制动系统中使用的调节器的气门组件。
背景技术
车辆制动系统典型地包括被称为调节器的气门组件，该调节器被连接到加压流体源，该调节器被用于放大往返于流体压力操作的制动传动装置的加压流体的流动。调节器具有连接到加压流体源的供给进口、连接到制动传动装置的输送口、以及连接到大气(或者任何其他低压容积)的排气出口，并且能够采用允许流体在供给进口和输送口之间流动的建立位置、允许流体在输出口和排气出口之间流动的排气位置、以及基本上防止流体在排气进口、输送口和排气出口中的任何两个之间流动的保持位置。
在常规的制动系统中，使用被称为制动指令信号的加压流体信号，来实现调节器的控制。当有用于制动的驾驶员指令时，驾驶员典型地操作脚踏开关，并且脚踏开关的移动产生流体信号，该流体信号被传送到调节器的控制进口。制动指令信号的接收使得调节器移动到建立位置，以使加压流体开始从加压流体源供给到操作车辆制动器所需的制动传动装置。当制动传动装置中的流体压力接近制动指令信号的压力时，调节器移动到保持或者“重叠”位置。最后，当驾驶员释放制动踏板时，不再有用于制动的指令，消除制动指令信号，并且调节器回复到排气位置，以致起到应用车辆制动器作用的制动传动装置中的加压流体被排出到大气。
如果车辆被设置有防抱死制动装置，则制动系统包括至少一个电动气门，该电动气门能够使制动指令信号无效。如果检测到车轮锁定，那么即使有制动指令，也使用电子制动控制元件(ECU)，按照常规的ABS控制算法，立刻将这个控制成，通过使调节器移动到排气位置来释放制动压力，或者通过使调节器移动到保持位置来保持制动压力。
在电子制动系统中，制动系统被设置有电动保持和排气气门。脚踏开关的操作产生电制动指令信号，并且这个电制动指令信号被传送到ECU，ECU操作保持气门和排气气门来控制调节器，以建立、保持或者释放如上所述的制动传动装置中的压力。在这种情况下，到控制进口的流体供给也来自加压流体的供给。
图1中显示了在具有电子制动系统的车辆中使用的在先技术的调节器10的实例。调节器10具有大致圆柱形壳体，大致圆柱形壳体具有适合于连接到压缩空气贮存器(未显示)的供给进口12、适合于连接到制动传动装置(未显示)的输送口14、以及在这个实例中通大气的排气出口16。将理解，排气出口16不必通向大气，并且作为替代可以被连接到选择性的低压容积，该选择性的低压容积可以在车辆制动系统中的其它地方。
还显示有保持气门18和排气气门20，保持气门18具有连接到调节器10的供给进口12的进口18a以及连接到调节器10的控制室22的出口18b，排气气门20具有连接到控制室22的进口20a以及通向大气的出口20b。保持气门18具有气门构件18c，气门构件18c可以从打开位置移动到关闭位置，在打开位置，允许流体在供给进口12和控制室22之间流动，在关闭位置，基本上防止流体在控制室22和供给进口12之间流动。类似地，排气气门20具有气门构件20c，气门构件20c可以在打开位置和关闭位置之间移动，在打开位置，允许流体从控制室22通向大气，在关闭位置，基本上防止流体从控制室22流动到大气。典型地，使用诸如螺线管或者压电元件的电传动工具，使每个气门构件18c、20c在打开和关闭位置之间移动。
控制室22位于调节器壳体24和在下文中称为控制活塞26的第一活塞26之间的空间中，控制活塞26可在壳体24内移动，以改变控制室22的容积。在这个实例中是O形圈28的大致环形密封件，被设置在控制活塞26周围的圆周槽中，并且与壳体24接合，以在壳体24和活塞26之间提供基本上的流体紧密密封。
在壳体24内的控制活塞26相对于控制室22的另一侧上的空间在下文中被称为主室30。
供给进口12、输送口14和排气出口16各自包括在壳体24中的孔，在壳体24中的孔位于第一活塞26相对于控制室22的另一侧上，以便供给进口12、输送口14和排气出口16各自进入调节器的主室30。在下文中被称为主阀门32的阀门32被设置在主室30中。
主阀门32被设置有中心孔32a，中心孔32a从阀门32邻近控制活塞26的那侧贯穿主阀门32到另一侧。在这个中心孔32a周围的区域设置气门座32b，气门座32b在下文中被称为排气座32b。控制活塞26的形成主室30的边缘的面被设置有大致环形脊26a，大致环形脊26a具有比主阀门32中的中心孔32a大的直径。控制活塞26可在壳体24中移动，直到脊26a与排气座32b接合，从而关闭主阀门32中的中心孔32a。
壳体24的形成主室30的边缘的一部分被设置有壁架34，壁架34在整个壳体24周围延伸到第一分室30a并且被设置有大致环形脊34a，大致环形脊34a朝向主阀门32延伸。主阀门32可移动成与这个脊34a接合，主阀门32与脊34a接合的部分基本上防止流体在主阀门32和壳体24之间流动，从而提供在下文中称为贮存器座32c的气门座。
设置作用于主阀门32的弹簧44，抵靠壁架34推动贮存器座32c。
当控制活塞26与排气座32b接合、并且主阀门32与脊34a接合时，在控制活塞26和主阀门32之间的主室30中形成环形室30a，并且输送口14被布置成与室30a连通。换句话说，主阀门32将主室30划分成两个室——环状室30a和另外的室30b，输送口14通往环状室30a，供给进口12通往室30b。
在这个另外的室30b中设置隔离部36，隔离部36具有大致圆柱形部分36a，大致圆柱形部分36a在排气出口16周围从壳体24朝向主阀门32的中心孔32a延伸。隔离部36的圆柱形部分36a的内径类似于主阀门32的中心孔32a的直径，并且O形圈38被设置在隔离部36的圆柱形部分36a和主阀门32之间。O形圈38在隔离部36和主阀门32之间基本上提供流体紧密密封，以确保进入排气的流体流动只能够借助于主阀门32中的中心孔32a而出现，同时允许主阀门32与壁架34接合和脱离接合的移动。
供给进口12通往隔离部36的圆柱形部分周围的容积。
通过如下的控制活塞26和主阀门32的移动，来控制流体在这些孔之间的流动。
当没有制动指令时，保持气门18处于关闭位置，并且排气气门20处于打开位置。因此，控制室22通向大气，并且控制活塞26被定位成使得控制室22的容积最小。贮存器座32c与壁架34接合，以便防止流体从供给进口12流动到输送口14，而且排气座32b与控制活塞26脱离接合，以便允许流体借助于主阀门32中的中心孔32a从输送口14流动到排气出口16。因此，输送口14和由此的制动传动装置通向大气，而且没有压力正被施加在制动器。
当接收到制动指令信号时，操作保持气门18，以使气门构件18c移动到打开位置，并且操作排气气门20，以使气门构件20c移动到关闭位置。因此，控制室22不再通向大气，并且流体从贮存器到控制室22中的流动使得控制室22中的流体压力增大。控制活塞26通过这个增大的压力而起作用，并且朝向主活塞移动以增大控制室22的容积。随着控制活塞移动，控制活塞开始与主阀门32上的排气座32b接合。此时，输送口14不再被连接到排气出口16。随着控制室22中的流体压力继续增大，当它达到某一点时，作用于控制活塞26的控制室22中的流体压力的力足够地大，以致控制活塞26持续移动以增大控制室22的容积，并因此靠着弹簧44的偏置力推动主阀门32，以便贮存器座32c移动为与壁架34脱离接合。此时，供给进口12能够与输送口14连通，并且流体开始从贮存器流动到制动传动装置。调节器10被说成处于“建立配置”。
将理解，当首先操作保持气门18和排气气门20以使调节器10从排气配置到建立配置时，打开贮存器座32c的主阀门32的移动将不会开始，直到控制室22中的压力变成为使作用于控制活塞26的力足以克服控制活塞26和壳体24之间的摩擦力、主阀门32和隔离部36之间的摩擦力以及最重要的贮存器座32c的“激发力”。贮存器座32c的“激发力”是靠着壁架34推动主阀门32的力。打开贮存器座32c所需的控制室22中的压力被称为调节器10的“开裂压力”。
当制动传动装置中的压力达到需要的程度，并且期望保持那个压力时，操作保持气门18，以使气门构件18c移动到关闭位置。因此，关闭控制室22。随着流体继续从贮存器流出并且借助于供给进口流入调节器10，主室30中的流体压力建立并且靠着控制室22中的压力作用于控制活塞26，以使得控制活塞26后退，从而减少控制室22的容积。然后，主阀门32可以在弹簧的偏置力的作用下移动，直到贮存器座32c开始与壁架34接合。此时，防止流体从贮存器流动到制动传动装置，同时排气出口保持关闭，并且调节器10达到平衡状态，在该平衡状态，调节器10的所有部分中的流体压力保持恒定，并且被称为处于“保持配置”或者“重叠配置”。
为了释放制动压力，排气螺线管20被操作，以使气门构件20c移动到打开位置。控制室22中的流体被通向大气，并且调节器10的主室30中的流体压力作用于控制活塞26，推动控制活塞26与排气座32b脱离接合。然后，流体可以经由主阀门32的中心孔32a从制动传动装置流动到输送口14中，并且借助于排气出口16通向大气。从而使调节器返回到“排气配置”。
发明内容
本发明涉及改进的调节器的配置。
根据本发明的第一方面，我们提供了一种气门组件，所述气门组件具有壳体，第一口、第二口和第三口被设置在所述壳体中，并且第一可移动构件、第二可移动构件和第三可移动构件位于所述壳体中，所述第一可移动构件在第一位置、第二位置和第三位置之间可移动，所述第一位置使得所述第二可移动构件关闭所述第一口以防止流体经过所述第一口的任何实质的流动，同时所述第二口和第三口保持打开并且允许流体在所述第二口和第三口之间的流动，所述第二位置使得所述第三可移动构件关闭所述第三口以防止流体经过所述第三口的任何实质的流动，同时所述第一口和第二口保持打开并且允许流体在所述第一口和第二口之间的流动，所述第三位置使得所述第二可移动构件关闭所述第一口并且所述第三可移动构件关闭所述第三口，以防止流体经过所述第一口或者所述第三口的任何实质的流动。
较佳地，第二可移动构件和第三可移动构件被分开，以致允许第二可移动构件和第三可移动构件之间的相对移动。
依靠第二和第三可移动构件的这个间隔，气门组件可以被配置成，确保作用于第二和第三可移动构件，以促使它们关闭它们各个口的力能够是最优化的，而不影响作用于第二或第三可移动构件中的另一个的力。这意味着，气门组件被用作车辆制动系统中调节器，并且第一口被连接到加压流体的供给，第二口被连接到流体压力操作的制动传动装置中的工作容积，以及第三口通向大气的情况，气门可以被配置成当调节器处于保持配置时使关闭排气口的力最佳化，而不影响开启压力。
在本发明的一个实施例中，存在气门构造，所述气门构造围绕所述第三口，相对于所述壳体被固定，并且被配置成所述气门构造与由所述第三可移动构件提供的气门座的接合关闭所述第三口。在这种情况下，所述第三可移动构件可以被设置有与所述壳体的支承表面接合的本体，存在密封件，所述密封件提供所述支承表面和所述第三可移动构件的本体之间的基本上的流体紧密密封，同时允许所述第三可移动构件相对于所述壳体的移动。由所述气门构造与所述气门座的切点所包围的面积有利地大于由所述密封件与所述支承表面的切点所包围的面积。
在本发明的较佳实施例中，所述第一、第二和第三可移动构件被分开，以致允许它们之间的相对移动。
在本发明的一个实施例中，所述第一可移动构件将所述壳体划分成两个室，主室和控制室，所述第一、第二和第三口与所述主室连通，并且控制口被设置在所述壳体中，以便与所述控制室连通。因此，可以通过控制流体经由控制口流入控制室，来影响第一可移动构件的移动。在这种情况下，可以设置至少一个电动气门以控制流体流入和流出所述控制室。
弹性偏置元件可以被设置在所述第二可移动构件和所述壳体之间。
弹性偏置元件可以被设置在所述第一可移动构件和所述第三可移动构件之间。在这种情况下，有利地，在所述第一可移动构件和所述第三可移动构件之间存在另外的连杆，所述另外的连杆包括连杆元件和第一止块，所述连杆元件相对于所述第一可移动构件或者所述第三可移动构件中的一个被固定，所述第一止块相对于所述第一可移动构件或者所述第三可移动构件中的另一个被固定，当所述第一可移动构件和所述第三可移动构件的间隔处于第一预定距离时，所述连杆元件与所述第一止块接合，以防止所述第一可移动构件和所述第三可移动构件的间隔的任何进一步的减少。在设置这种第一止块的情况下，具有所述第一止块的所述可移动构件还可以被设置有第二止块，当所述第一可移动构件和所述第三可移动构件的间隔处于第二预定距离时，所述连杆元件与所述第二止块接合，以防止所述第一可移动构件和所述第三可移动构件的间隔的任何进一步的增加。较佳地，所述连杆元件相对于所述第一可移动构件被固定，同时所述止块或每个止块相对于所述第三可移动构件被固定。
在本发明的一个实施例中，存在另外的气门构造，所述另外的气门构造围绕所述第一口，以及相对于所述壳体被固定，并且被配置成所述另外的气门构造与由所述第二可移动构件设置的气门座的接合关闭所述第一口。
所述第二可移动构件可以被设置有通孔，所述通孔从所述第二可移动构件的由所述气门座包围的一部分延伸，并且提供所述第二可移动构件的设置有所述气门座的那侧和所述气门构件的另一侧之间的连接。
所述第二可移动构件有利地被设置有定位部，所述定位部与所述壳体的另外的支承表面接合，存在另外的密封件，所述另外的密封件提供所述另外的支承表面和所述第二可移动构件之间的基本上的流体紧密密封，同时允许所述第二可移动构件相对于所述壳体移动。
有利地，由所述另外的气门构造与由所述第二可移动构件设置的所述气门座的切点包围的面积基本上等于所述另外的密封件和所述另外的支承表面之间的切点包围的面积。以这种方式配置气门组件确保了当第一口被关闭时，第一口处的流体压力不对第二可移动构件施加净力。
在本发明的一个实施例中，所述第一口经过所述第一可移动构件中的孔朝向所述第二可移动构件延伸。
在本发明的一个实施例中，所述第二可移动构件的一部分被所述第三可移动构件的一部分围绕。在这种情况下，所述第二可移动构件的所述定位部的一部分被所述第三可移动构件的所述本体的一部分围绕。
附图说明
现在将参考附图描述本发明的实施例，其中，
图1是以上描述的在先技术的调节器的示意图，
图2是根据本发明的气门组件在排气配置中的示意图，
图3是图2中显示的气门组件在建立配置中的示意图，
图4是图2中显示的气门组件在保持或者重叠配置中的示意图，
图5是适合在根据本发明的调节器中使用的控制活塞的选择性配置的立体图，
图6是根据本发明的气门组件的选择性实施例的示意图，
图7是根据本发明的气门组件在排气配置中的进一步的选择性实施例的示意图，
图8是根据本发明的气门组件在建立配置中的进一步的选择性实施例的示意图。
具体实施方式
现在参考图2到4，显示有气门组件110，气门组件110在下文中被称为调节器110，被设置有大致圆柱形壳体124。壳体124被设置有第一口、第二口和第三口，第一口在下文中被称为供给进口112，适合于连接到加压流体源，典型地适合于连接到压缩空气贮存器(未显示)，第二口在下文中被称为输送口114，适合于连接到流体压力操作的制动传动装置(未显示)，第三口在下文中被称为排气出口116，在这个实例中通向大气。将理解，排气出口不必通向大气，并且可替代地连接到选择性的低压容积，该选择性的低压容积可以是车辆制动系统中的其它地方。
调节器110设置有第一可移动构件126，第一可移动构件126在下文中被称为控制活塞126，被可移动地安装在壳体124中。应该理解，控制活塞126不必是活塞——例如它可以是膜片。在这个实例中，控制活塞126将壳体124划分成两个室——控制室122和主室130。供给进口112、输送口114和排气出口116全都为流体设置流入或流出主室130的通路，同时控制进口123被设置在壳体124中，以使流体流入或流出控制室122。
在这个实例中，壳体124具有大致圆柱形侧壁124a、封闭侧壁124a的第一端的大致环形顶面124b、以及端盖124c。在这个实例中，顶面124b与侧壁124a是一体的，同时端盖124c是单独部件。密封元件，在这实例中的O形圈133，位于端盖124c和侧壁124a之间，该密封元件基本上防止流体除了借助于供给进口112、输送口114、排气出口116或控制进口123中的一个之外而流入或流出壳体124。
排气出口116是设置在端盖124c中的孔，同时供给进口112、输送口114和控制进口123被设置在壳体124的顶面124b中。但是，主室130位于控制活塞126和端盖124c之间，因此，控制室122位于控制活塞126和供给进口112/输出口114之间。因而，为了使供给进口112与主室130连通，而不是与控制室122连通，管状延长部112a从形成供给进口112的孔周围，经过设置在控制活塞126中的大致中心孔126b，延伸到控制室122中，以及延伸到主室130中。因此，管状延长部112a的自由端112b位于主室130中。密封件，在这个实例中的O形圈140，被设置在孔126b周围的控制活塞126中的槽中，以便基本上提供控制活塞126和管状延长部112a的外径之间的流体紧密密封。因而，允许控制活塞126相对于调节器壳体124的移动，同时维持控制室122中的流体与主室130中的流体的分离。
此外，在这个实例中，为了使输送口114与主室130连通，壳体124被设置有分隔部146，分隔部146具有管状侧壁146a和大致环形端盖146b，管状侧壁146a被壳体124的侧壁124a包围并且与壳体124的侧壁124a是大致同中心的，大致环形端盖146b封闭侧壁146a邻近壳体124的顶面124b的那端。分隔部146的侧壁146a和端盖146b分别与壳体124的侧壁124a和顶面124b隔开，而且流体在主室130和输送口114之间的流动借助于这个空间而出现。
控制活塞126位于由分隔部146的侧壁146a和端盖146b包围的大致圆柱形空间中。密封件被设置在控制活塞126和分隔部146的侧壁146a之间，密封件在这个实例中是设置在控制活塞126周围的大致环形槽中的O形圈128。O形圈128与分隔部146的侧壁146a接合，以便基本上提供控制活塞126和分隔部146之间的流体紧密密封。因此，控制室122被控制活塞126和分隔部146包围。控制管123a从壳体124的顶面124b中的控制口123周围延伸到设置在分隔部146的端盖146b中的偏心孔，控制管123a确保了控制口123处的流体被引导到控制室122。此外，管状延长部112a从供给进口112经过分隔部146的端盖146b中的大致中心孔延伸到控制活塞126和主室130。
但是，不必如此配置壳体124，并且在图6中图示了不包括这种分隔部146的本发明的选择性实施例。在本发明的这个实施例中，控制室122被形成在壳体124的顶面124b和控制活塞126之间，控制活塞126中的O形圈128与壳体124的侧壁124a接合。壳体124的侧壁124a设置有进入主室130的孔114，因此，这个孔提供输送口114。
在下文中称为贮存器气门132的第二可移动构件132被设置在主室130中。贮存器气门132被设置有大致环形座部132a，大致环形座部132a借助于在下文中称为贮存器弹簧144的压缩弹簧，被偏置成与围绕供给进口112的管状延长部112a的自由端接合。
管状延长部112a的自由端被设置有气门112b构造——在这个实例中，大致环形脊，用于与贮存器气门132接合。此外，在这个实例中由弹性橡胶材料制造的环状座圈(seat insert)132c被设置在座部132a中。当座部132a和管状延长部112a两者被接合时，这些有助于提供座部132a和和管状延长部112a之间的流体紧密密封，从而关闭供给进口112。当然，将理解，弹性座圈可以被设置在管状延长部112a的自由端112b上、以及贮存器气门132的气门构造上。
贮存器气门132还包括管状定位部132b，管状定位部132b从座部132a朝向壳体124的端盖124c延伸。定位部132b围绕贮存器弹簧144的一部分并且在座部132a和端盖124c的支撑部148之间延伸。支撑部148是高脚杯形状的，因为它包括杯部148a和柄部148b，杯部148a具有大致环形底部和包围大致圆柱形空间的侧壁，柄部148b在杯部148a的底部和端盖124c之间延伸。
支撑部148的柄部148b借助于(在这个实例中，两个径向相对的)支柱(未显示)被连接到壳体124的剩余部分，支柱从端盖124c围绕排气出口116的区域延伸到柄部148b的底部，从而将柄部148b大致中心地支撑在排气出口116中，而不使经过排气部的流体流动逼近任何显著方程度。
贮存器气门132的定位部132b延伸到支撑部148的杯部148a中，并且具有设置在它的外表面周围的密封件150(再次，在这个实例中，O形圈)。O形圈150与杯部148a的内表面接合，以基本上提供贮存器气门132和端盖124c之间的流体紧密密封，同时允许贮存器气门132抵靠贮存器弹簧144的偏置力而移动，从而与供给进口112周围的管状延长部112a脱离接合。
为了防止供给进口112处的流体压力对贮存器气门132施加净力，该净力趋向于抵靠贮存器弹簧144的偏置力而推动贮存器气门，并且与管状延长部112a脱离接合，贮存器气门132被设置有通孔，该通孔从由座圈132c包围的座部132a的大致中心部延伸，并且使供给进口112与由定位部132b和支撑部148的杯部148a包围的容积连接。因此，贮存器气门132的两侧暴露于供给进口112处的流体——座部132a的最高侧以及座部132a和定位部132b的最低侧。
此外，气门构造112b的直径基本上等于支撑部148的杯部148a的内径。因而，由气门构造112b和座圈132c之间的切点包围的面积以及由O形圈150和支撑部148之间的切点包围的面积基本上是相等的。这确保了，当贮存器气门132与管状延长部112a接合时，暴露于供给进口流体压力的贮存器气门132的两侧面积相等，并且供给进口流体压力对贮存器气门132不施加净力。
控制活塞126设置有多个雉堞墙126a，多个雉堞墙126a在大致中心孔126b周围被隔开，并且朝向贮存器气门132延伸。将理解，雉堞墙126a与贮存器气门132的接合设定了在控制活塞126和贮存器气门132之间的最小间距。
调节器10还设置有第三可移动构件152，第三可移动构件152在下文中被称为排气气门152。排气气门152具有围绕支撑部148的杯部148a的管状体152a。密封件154，在这个实例中的O形圈，位于管状体152a的径向对内表面周围的槽中，并且基本上提供排气气门152和支撑部148的杯部148a的外表面之间的流体紧密密封，同时允许排气气门152相对于支撑部148纵向地滑动。
在管状体152a的邻近端盖124c的那端，设置有径向向外和向内延伸的凸缘部，凸缘部为排气座圈152b提供支撑。较佳地，排气座圈152b由诸如橡胶的弹性材料制成。排气气门152可相对于壳体124移动，以使排气座圈152b与气门构造接合和脱离接合，气门构造包括大致环形脊116a，大致环形脊116a从端盖124c的围绕排气出口116的部分延伸到主室130中。排气气门152以这种方式与端盖116的接合基本上防止了流体流过排气出口116。当然，将理解，弹性座圈可以被设置在排气口116周围的壳体124的端盖124c上，并且在排气气门152的气门构造上。
机械连杆被设置在控制活塞126和排气气门152之间。在这个实例中，连杆包括多个连接杆156，多个连接杆156从控制活塞126延伸到主室130中，到达排气气门152。
排气气门152的管状体152a的另一端，即，邻近控制活塞126的那端，被设置有径向向外延伸的连接凸缘152c。一系列的孔在管状体152a的圆周周围大致等间距地设置在这个连接凸缘152c中。穿过这些孔中的各个孔，延伸连接杆156。每个连接杆156具有第一端156a和第二端，第一端156a被固定到控制活塞126，第二端被设置有止动部156b，止动部156b大致垂直于连接杆156的纵轴延伸。将理解，为了使调节器110的制造简单化，连接杆156不能与控制活塞126成一体，并且有利地，连接杆156被拧紧到控制活塞中，或者止动部156b被拧紧到连接杆156上。
排气气门152还设置有止动部152d，止动部152d包括凸缘，该凸缘从管状体152a径向向外延伸，并且位于排气座圈152b和连接凸缘152c之间。连接杆156可以在孔中滑动，因此允许控制活塞126相对于排气气门152的移动，但是将理解，连接杆156的止动部156b与凸缘部152c的接合设定了控制活塞126和排气气门152之间的最大间距，以及连接杆156的止动部156b与排气气门152的止动部152d的接合设定了控制活塞126和排气气门152之间的最小间距。
图5中图示了这个连杆的选择性配置，图5显示了来自活塞的主室侧的控制活塞126’的选择性实施例的立体图。在这个版本中，连杆由四个U形腿156’设置，U形腿156’的基部被设置有径向向内延伸的唇形构造156b’。在这种情况下，排气气门152的连接凸缘152c并未设置有一系列的孔，并且腿156’与唇形构造156b’径向向外地位于连接凸缘152c，唇形构造156b’延伸到连接凸缘152c和止动部152d之间的间隔中。有利地，腿156’足够挠性和弹性，以致在调节器110的组装期间，腿156’可以被稍微弯曲以促使唇形构造156b’在连接凸缘152c之上，直到唇形构造156b’啪哒一声进入连接凸缘152c和止动部152d之间的间隔中的位置。
图7和8中显示了图5中图示的包括控制活塞126’的选择性配置的调节器110’的选择性配置的实例。除了以下明确描述的元件之外，都和图2到4中显示的实施例相同。
排气气门152’的配置稍微不同之处在于，连接凸缘152c’不具有一系列的孔，并且止动部152d’通过肩部被设置在本体152a’的较大外径端部和较小直径中心部之间。控制活塞156’的唇形构造156b’朝向连接凸缘152c’和本体152a’的较大外径端部之间的排气气门152’的中心部径向向内延伸。
排气气门152’的管状体152a’和杯部148a的外表面之间的密封件154’的配置不同之处还在于，图2-4中显示的实施例中使用的O形圈被大致U形的唇形密封件154’所替代。在这个实例中，唇形密封件154’由橡胶或类似弹性体材料制成，同时与排气座圈152b’成一体，但是不必是这种情况，并且这两个部分可以彼此分开。
杯部148a’的径向向外的表面被成形为设置锥形部分，在该锥形部分中，它的外径从它的自由端处的缩小外径部分增加到最大外径部分。当调节器110’处于图7中图示的排气配置时，唇形密封件154’与杯部148a’的缩小外径部分间隔，以便在排气气门152’和支撑部148之间不提供密封件。但是，随着供给口112被贮存器气门132关闭，这不会造成来自于调节器110’的流体的任何不需要的泄漏。随着控制活塞126’移动以打开供给口112，排气气门152’朝向排气密封件116a移动，并且唇形密封件154’的一个臂开始与杯部148a’的最大外径部分接合。唇形密封件154’与杯部148a’的这个接合基本上提供了流体紧密密封，以致当供给口112被打开时，流体不能借助于杯部148a’和排气气门152’之间的空间从供给口112泄漏到排气口116。
这个密封装置具有优点，该优点是密封件并未开始起作用，直到它实际被需要，即当供给口112即将被打开时。在这之前，它是无效的，并且随着排气气门152’开始朝向关闭排气口116移动，使排气气门152’和支撑部148之间的摩擦力最小化。
在本发明的这个实施例中，贮存器气门132和杯部148a’之间的密封件150’还通过环形密封件被设置，而不是被设置在贮存器气门132的定位部132b的最外层表面中的圆周槽中，它被放入定位部132b’的缩小外径部分和杯部148a’的增大内径部分之间的环状空间。
应该理解，这些差异不是相互依存的，所以每个差异可以单独地包括在根据本发明的调节器的进一步的实施例中。此外，每个或所有这些特征可以被包括在图6中图示的调节器的配置中。
还应该理解，同时在本发明的这些实施例中，控制活塞126、126’和排气活塞152、152’之间的连杆包括纵向元件——连接杆156或腿156’，被固定到控制活塞126、126’和径向向外延伸的凸缘，径向向外延伸的凸缘被设置在排气气门上，并且形成止块152c、152c’和152d、152d’，纵向连杆元件可以被设置在排气气门152、152’上，以及在控制活塞126、126’的止块上。
围绕与排气座圈152b、152b’接合的排气出口116的气门构造116a的直径被有意地选择为大于由排气气门152、152’的管状体152a、152a”包围的圆柱形空间的直径。这意味着，由排气气门构造116a和排气座圈152b、152b’之间的切点包围的面积大于由O形圈154或唇形密封件154’和支撑部148、148’的杯部148a、148a’之间的切点包围的面积。因而，当排气气门152、152’与这个脊接合时，主室130中的流体压力对排气气门152、152’施加净力，该净力推动排气气门152、152’与排气气门构造116a接合。
在本发明的较佳实施例中，选择直径差，以便当主室中的压力为10巴时，推动排气气门152、152’与壳体124的端盖124c接合的力(即，排气座激发)为1N/mm。但是，将理解，这个差能够适合于给予需要的无论哪个座激发——较高的或者较低的，而不必对调节器110的开启压力具有任何影响。相反，这在以上论述的在先技术的调节器10中是不可能做到的，因为只能够通过更改弹簧44的强度来实现改变排气座激发，并且这将不可避免地影响调节器10的开启压力。
弹簧158被设置在控制活塞126、126’和排气气门152、152’之间。这个在下文中称为排气弹簧158的弹簧在这个实例中是螺旋压力弹簧，从控制活塞126、126’延伸到排气气门152、152’的连接凸缘152c、152c’，并且在管状延长部和贮存器气门132、132’周围径向向内地位于连接杆156或腿156’。
以非常类似于在先技术的调节器10中的方式，通过控制活塞126、126’的移动，控制供给进口112、输送口114和排气口116之间的流体流动。在这个实例中，正如以上描述的在先技术的布置中的那样，包括保持气门和排气气门的常规的电动气门组件被设置，以控制加压流体借助于控制进口123流动到控制室122中。为了清楚，已经从图2、3和4中省略了保持和排气气门。调节器110、110’如下操作。
当没有制动指令时，调节器110、110’采用图2和7中图示的排气配置。如上所述地操作排气和保持气门，以使控制室122通向大气，并且控制活塞126、126’被定位成控制室122的容积是最小的。贮存器座部132a、132a’与供给进口112的管状延长部112a接合，以便基本上防止流体从供给进口112流动到主室130中，并且排气座圈152b、152b’与壳体124的端盖124c间隔，以便允许流体从输送口114流动到排气出口116。
当接收到制动指令信号时，如上所述地操作保持和排气气门，以借助于控制口123和控制管123a将加压流体引导到控制室122。控制活塞126、126’受到控制室122中的增加压力的作用，并且朝向贮存器气门132’和排气气门152’被推动。来自控制室122中的压力的力借助于排气弹簧158被传送到排气气门152，并且随着控制活塞126、126’移动来增加控制室122的容积，排气气门152、152’与它一起移动，直到排气座圈152b与排气出口116周围的脊接合。从而基本上防止了流体流过排气出口。
当控制室122中的压力进一步增加时，随着控制活塞126、126’继续移动以进一步增加控制室122的容积，排气弹簧158被压缩。然后，控制活塞126、126’上的雉堞墙126a、126a’与贮存器气门132、132’接合，并且推动贮存器座部132a、132a’与管状延长部112a脱离接合，以便允许流体流过供给进口112而到达主室130，然后到达输送口114。然后，连接杆156或腿156’上的止动部156b、156b’与排气气门152、152’上的止动部152d、152d’接合，以使控制活塞126、126’的移动停止。然后，如图3和8中图示的，调节器110、110’处于建立配置。
将理解，选择雉堞墙126a、126a’的高度，以确保排气气门152、152’与壳体124的端盖124c接合，从而在雉堞墙126a、126a’与贮存器气门132、132’接合之前，关闭排气出口116。如果情况不是这样，则供给进口112和排气口116将同时被打开，这将导致加压流体供给通向大气。类似地，将理解，选择排气气门152、152’的止动部152d、152d’和连接凸缘152c、152c’的间隔，以致连接杆156或腿156’的止动部156b、156b’不与排气气门152、152’的止动部152d、152d’接合，直到控制活塞126、126’已经将贮存器气门132、132’推动得足够远离管状延长部112a，以便确保流体基本上无阻地流过供给进口112。
如果排气气门152、152’阻塞了，则导致随着控制室122中的压力建立，排气气门152、152’没有移动，并且作为替代，排气弹簧158被压缩，雉堞墙126a、126a’可以能够与贮存器气门132、132’接合，以打开供给进口112，同时排气口116保持打开。贮存器气门152、152’上的止动部152d、152d’减轻了这个问题，因为，随着排气弹簧158被压缩，当供给进口112部分打开时，连接杆156或腿156’的止动部156b、156b’与排气气门152、152’的止动部152d、152d’接合。这促使排气气门152、152’移动以关闭排气出口116，或者防止控制活塞126、126’的进一步的移动，并且防止供给进口112被完全打开。
图7&8中图示的密封件154’的配置的使用还可以降低供给进口112与排气口116被同时打开的风险，因为随着排气气门152’开始它的移动以关闭排气口116，密封件154’的这个配置减少了排气气门152’和支撑部148’之间的摩擦力。这可以帮助降低如上所述的排气气门152’阻塞的可能性。
为了使调节器110移动到图4中图示的其中排气出口116和供给进口112两者都被关闭的保持配置，保持和排气气门如上所述地被操作，以致使加压流体进入控制室122的流动停止，并且控制室122被关闭。随着流体继续流过供给进口112到达输出口114，主室130中的流体压力增加并且作用于控制活塞126、126’，推动它以减少控制室122的容积。因此，贮存器气门132、132’被解除，以便在贮存器弹簧144的作用下朝向控制活塞126、126’移动，直到贮存器座部132c与管状延长部112a接合，以便再次关闭供给进口112。因为这使加压流体停止流入主室130，所以当通过控制室122中的流体压力施加在控制活塞126、126’上的力平衡了通过主室130中的流体压力施加的力时，控制活塞126、126’的移动停止在平衡位置。
通过使控制室122通向大气来使调节器110、110’返回到排气配置。然后，控制活塞126、126’能够在主室130中的流体压力的影响下移动以使控制室122的容积最小化，并且连接杆156或腿156’的止动部156b、156b’与排气气门152、152’的连接凸缘152c、152c’的接合使得排气气门152、152’与壳体124的端盖124c脱离接合，因此排气口116打开。
调节器110、110’的这个配置在以这种方式被操作时是尤其有益的，因为，与在先技术的调节器中的不同，控制活塞126、126’的暴露于控制室122中的流体压力的所有表面面积正好等于暴露于主室130中的流体压力的表面面积。这意味着，当控制室122中的压力等于主室130中的压力时，在控制活塞126上具有零净力(忽视摩擦力)。调节器中的摩擦力导致控制压力和输送压力之间的轻微偏置。但是，一般说来，遍及所有的控制压力，在控制压力和输送压力之间存在大致一对一的关系。在以上描述的在先技术的布置中，仅在一个控制压力上呈现这个一对一的关系。
但是，应该理解，气门组件不必被流体压力操作，并且可以通过机械手段，例如借助于对车辆制动踏板的机械连接，来移动控制活塞126、126'。
还应该理解，调节器110、110’中使用的密封件不必是O形圈，并且代替具有大致圆截面，可以是X或Z形状的截面，或者可以包括允许所讨论的两个部分的相对移动的同时提供两个部分之间的密封的唇形密封件或任何其他适当的密封手段。
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视情况而定，在上述说明书或以下权利要求书或附图中揭示的、以它们的具体形式或者依据用于执行揭示的功能的手段或者用于实现揭示的结果的方法或处理表达的特征，可以单独地被利用，或者可以以这种特征的任何组合被利用，用于以其各种形式来实现本发明。

Claims (15)

1.一种气门组件(110)，所述气门组件(110)具有壳体(124)，在所述壳体(124)中设置第一口(112)、第二口(114)和第三口(116)，并且第一可移动构件(126)、第二可移动构件(132)和第三可移动构件(152)位于所述壳体(124)中，所述第一可移动构件(126)在第一位置、第二位置和第三位置之间可移动，所述第一位置使得所述第二可移动构件(132)关闭所述第一口(112)以防止流体经过所述第一口(112)的任何实质的流动，同时所述第二口(114)和所述第三口(116)保持打开并且允许流体在所述第二口(114)和所述第三口(116)之间的流动，所述第二位置使得所述第三可移动构件(152)关闭所述第三口(116)以防止流体经过所述第三口(116)的任何实质的流动，同时所述第一口(112)和所述第二口(114)保持打开并且允许流体在所述第一口(112)和所述第二口(114)之间的流动，所述第三位置使得所述第二可移动构件(132)关闭所述第一口(112)并且使得所述第三可移动构件(152)关闭所述第三口(116)，以防止流体经过所述第一口(112)或者所述第三口(116)的任何实质的流动，所述第三可移动构件(152)被设置有与所述壳体(124)的支承表面(148a)接合的本体(152a)，存在密封件(154)，所述密封件(154)提供所述支承表面(148a)和所述第三可移动构件(152)的本体(152a)之间的基本上流体紧密密封，同时允许所述第三可移动构件(152)相对于所述壳体(124)移动，并且所述第二可移动构件(132)和所述第三可移动构件(152)被分开，以致允许所述第二可移动构件(132)和所述第三可移动构件(152)之间的相对移动，所述气门组件(110)进一步包括气门构造(116a)，所述气门构造(116a)围绕所述第三口(116)，相对于所述壳体(124)被固定，并且被配置成所述气门构造(116a)与由所述第三可移动构件(152)提供的气门座(152b)的接合关闭所述第三口(116)，其特征在于，由所述气门构造(116a)与所述气门座(152b)的切点所包围的面积大于由所述密封件(154)与所述支承表面(148a)的切点所包围的面积。
2.如权利要求1所述的气门组件(110)，其特征在于，所述第一可移动构件(126)、所述第二可移动构件(132)和所述第三可移动构件(152)被分开，以致允许它们之间的相对移动。
3.如权利要求1或2所述的气门组件(110)，其特征在于，所述第一可移动构件(126)将所述壳体(124)划分成两个室，主室(130)和控制室(122)，所述第一口(112)、 所述第二口(114)和所述第三口(116)与所述主室(130)连通，并且控制口(123)被设置在所述壳体(124)中，以便与所述控制室(122)连通。
4.如权利要求1或2所述的气门组件(110)，其特征在于，弹性偏置元件(144)被连接在所述第二可移动构件(132)和所述壳体(124)之间。
5.如权利要求1或2所述的气门组件(110)，其特征在于，弹性偏置元件(158)被连接在所述第一可移动构件(126)和所述第三可移动构件(152)之间。
6.如权利要求5所述的气门组件(110)，其特征在于，存在连杆元件(156)和第一止块(152d)，所述连杆元件(156)相对于所述第一可移动构件(126)或者所述第三可移动构件(152)中的一个被固定，所述第一止块(152d)相对于所述第一可移动构件(126)或者所述第三可移动构件(152)中的另一个被固定，当所述第一可移动构件(126)和所述第三可移动构件(152)的间隔处于第一预定距离时，所述连杆元件(156)与所述第一止块(152d)接合，以防止所述第一可移动构件(126)和所述第三可移动构件(152)的间隔的任何进一步的减少。
7.如权利要求6所述的气门组件(110)，其特征在于，具有所述第一止块(152d)的所述可移动构件(152)还被设置有第二止块(152c)，当所述第一可移动构件(126)和所述第三可移动构件(152)的间隔处于第二预定距离时，所述连杆元件(156)与所述第二止块(152c)接合，以防止所述第一可移动构件(126)和所述第三可移动构件(152)的间隔的任何进一步的增加。
8.如权利要求6或7所述的气门组件(110)，其特征在于，所述连杆元件(156)相对于所述第一可移动构件(126)被固定，同时所述第一止块(152d)或每个止块(152c、152d)相对于所述第三可移动构件(152)被固定。
9.如权利要求1或2所述的气门组件(110)，其特征在于，存在另外的气门构造(112b)，所述另外的气门构造(112b)围绕所述第一口(112)，以及相对于所述壳体(124)被固定，并且被配置成所述另外的气门构造(112b)与由所述第二可移动构件(132)设置的气门座(132c)的接合关闭所述第一口(112)。
10.如权利要求9所述的气门组件(110)，其特征在于，所述第二可移动构件(132)被设置有通孔，所述通孔从所述第二可移动构件(132)的由所述气门座(132c)包围的一部分延伸，并且提供所述第二可移动构件(132)的设置有所述气门座(132c)的那侧和所述气门构件(132)的相反侧之间的连接。
11.如权利要求10所述的气门组件(110)，其特征在于，所述第二可移动构件(132)被设置有定位部(132b)，所述定位部(132b)与所述壳体(124)的另外的支承表面接合，存在另外的密封件(150)，所述另外的密封件(150)提供所述另外的支承表面和所述第二可移动构件(132)之间的基本上流体紧密密封，同时允许所述第二可移动构件(132)相对于所述壳体(124)移动。
12.如权利要求11所述的气门组件(110)，其特征在于，由所述另外的气门构造(112b)与由所述第二可移动构件(132)设置的所述气门座(132c)的切点所包围的面积基本上等于由所述另外的密封件(150)和所述另外的支承表面之间的切点所包围的面积。
13.如权利要求1或2所述的气门组件(110)，其特征在于，所述第一口(112)经过所述第一可移动构件(126)中的孔朝向所述第二可移动构件(132)延伸。
14.如权利要求13所述的气门组件(110)，其特征在于，所述第二可移动构件(132)的所述定位部(132b)的一部分被所述第三可移动构件(152)的所述本体(152a)的一部分围绕。
15.如权利要求1所述的气门组件(110)，其特征在于，所述密封件(154)和所述支承表面(148a)被配置成，当所述气门组件(110)处于所述第一位置时，所述密封件(154)与所述支承表面(148a)隔开，并且随着所述气门组件(110)朝向所述第二位置移动，所述密封件(154)和所述支承表面(148a)相对于彼此移动，以致所述密封件(154)与所述支承表面(148a)接合，以便提供基本上流体紧密密封。
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