CN104039617A - 阀组件 - Google Patents

Abstract

一种阀组件(10)，包括外壳(24)和第一可移动构件(26)，第一可移动构件(26)将外壳划分为控制室(22)和主室(30)，外壳(24)设置有连接主室(30)与外壳(24)的外部的进入端口(12)、输送端口(14)和排出端口(16)，阀组件(10)进一步包括第二可移动构件(32)，第二可移动构件(32)具有第一阀部(34)和第二阀部(36)并且能够平行于阀组件的轴线移动以使第一阀部(34)与对应的进入阀部(12a)接合，进入阀部相对于外壳(24)固定，第一阀部(34)与进入阀部(12a)的接合实质上防止流体经由进入端口(12)流入主室(30)，第一可移动构件(26)设置有排出阀部(26c)，并且能够移动从而排出阀部(26c)与第二可移动构件(32)的第二阀部(36)接合，排出阀部(26c)与第二阀部(36)的接合实质上防止压力流体经由排出端口(16)流出主室(30)，其中，阀组件进一步设置有支撑部(46a)，第二可移动构件(32)和支撑部(46a)之间具有第一密封件，并且支撑部(46a)和第一可移动构件(26)之间具有第二密封件。

Description

阀组件

技术领域

本发明涉及一种调节器，该调节器特别地但非仅仅用在车辆制动系统中。

背景技术

车辆制动系统一般包括已知的作为调节器的阀组件，该阀组件连接到压力流体源，该调节器用于调节对流体压力操作制动促动器的压力流体的供应和从流体压力操作制动促动器的压力流体的供应。调节器具有：供应入口，该供应入口连接到压力流体源；输送端口，该输送端口连接到制动促动器；和排出口，该排出口连接到大气(或者任何其他低压容积)；并且调节器能够采用建立(build)位置、排出位置和保持位置，在建立位置，流体在供应入口和输送端口之间的流动是允许的；在排出位置，流体在输送端口和排出口之间的流动是允许的；在保持位置，流体在排出入口、输送端口和排出口中的任意两个之间的流动基本上被阻止。

在常规的制动系统中，调节器的控制使用压力流体信号而实现，已知的压力流体信号是制动指令信号。当驾驶员需要制动时，驾驶员一般操作脚踏板，脚踏板的移动产生流体信号，该流体信号被传输到调节器的控制入口。制动指令信号的接收使得调节器移动到建立位置，以便从压力流体源到制动促动器的操作车辆制动器所需的压力流体的供应开始。当在制动促动器中的流体压力相对于制动指令信号的压力超过预定水平时，调节器移动到保持或者“重叠(lapped)”位置。最后，当驾驶员松开制动踏板时，不再需要制动，制动指令信号被移除，并且调节器回复到排出位置，以便用于施加车辆制动的制动促动器中的压力流体被排放到大气中。

将调节器从排出位置移动到建立位置所需的控制压力被称为调节器的启开压力。

如果车辆设置有防抱死制动系统，该制动系统包括至少一个可电力操作阀，该可电力操作阀能够超控制动指令信号。如果检测到车轮抱死，即使有制动指令，该控制指令信号使用电子制动控制单元(ECU)根据常规的ABS控制运算法被控制以通过将调节器移动到排出位置而瞬间地松开制动压力，或者通过将调节器移动到保持位置而保持制动压力。

在电子制动系统中，制动系统设置有可电力操作的保持和排出阀。脚踏板的操作产生电制动指令信号，并且该信号被传输到ECU，ECU操作保持阀和排出阀以控制调节器建立、保持或者释放如上所述的制动促动器中的压力。在这种情况下，供应到控制入口的流体也是从压力流体供应的。

现有技术的调节器的实例显示在待审批的申请No.WO10/094962中。该现有技术调节器具有外壳和第一可移动构件，第一可移动构件将外壳划分为控制室和主室，外壳设置有进入端口、输送端口和排出端口，排出端口连接主室和外壳的外部。在使用过程中，进入端口连接到压力流体源，输送端口连接到流体压力操作制动促动器，排出端口连接到大气。调节器进一步包括第二可移动构件，第二可移动构件具有第一阀部和第二阀部，第二可移动构件可以移动以将第一阀部与对应的固定到外壳的进入阀部接合，第一阀部与进入阀部的接合基本上防止流体经由进入端口流入主室。第一可移动构件设置有排出阀部，并且可以移动以便排出阀部与第二可移动构件的第二阀部接合，排出阀部与第二阀部的接合基本上防止压力流体经由排出端口流出主室。弹簧设置成推动第二可移动构件以与进入阀部接合，从而闭合进入端口。

当调节器在排出位置时，第二可移动构件的第一阀部与进入阀部接合以闭合进入端口，同时第二可移动构件的第二阀部与排出阀部间隔开，因此使主室(以及输送端口)与大气相通。当调节器在建立位置时，第二可移动构件的第二阀部与第一可移动构件的排出阀部接合以闭合排出端口，同时第二可移动构件的第一阀部与进入阀部间隔开。当调节器在保持位置时，第二可移动构件的第一阀部与进入阀部接合以闭合进入端口并且第二可移动构件的第二阀部与第一可移动构件的排出阀部接合以闭合排出端口。

当调节器在排出或者保持位置时一起推动进入阀部和第二可移动构件的第一阀部的力被称为贮存器座部赋能(reservoir seat energisation)。

该现有技术调节器被构造成相比先前的调节器能够显著地减小尺寸，同时保持启开压力和贮存器座部赋能在可接受的水平。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种阀组件，该阀组件包括外壳和第一可移动构件，该第一可移动构件将外壳划分为控制室和主室，外壳设置有连接主室与外壳的外部的进入端口、输送端口和排出端口，阀组件进一步包括第二可移动构件，第二可移动构件具有第一阀部和第二阀部，并且能够平行于阀组件的轴线移动以使第一阀部与对应的进入阀部接合，进入阀部相对于外壳固定，第一阀部与进入阀部的接合实质上防止流体经由进入端口流入主室，第一可移动构件设置有排出阀部，并且能够移动从而排出阀部与第二可移动构件的第二阀部接合，排出阀部与第二阀部的接合实质上防止压力流体经由排出端口流出主室，其中，阀组件进一步设置有支撑部，第二可移动构件和支撑部之间具有第一密封件，并且支撑部和第一可移动构件之间具有第二密封件。

阀组件的该构造优于上述的现有技术的调节器之处在于根据本发明的第一方面在阀组件中可以布置密封件，使得当阀组件在保持构造中时，在控制室中的流体压力和主室中的流体压力之间具有一比一的关系(忽略摩擦)，而不会对排出端口相对于供应入口的尺寸造成不利影响。

支撑部较佳地相对于外壳固定。

在本发明的一个实施例中，阀组件设置有第三密封件，第三密封件在绕着排出端口的外壳和第二可移动构件之间提供实质上的流体紧密封，从而在主室中的流体只能经由设置在第二可移动构件中的孔流经排出端口。

较佳地，进入阀部设置在管状延伸部上，管状延伸部延伸通过设置在第一可移动构件中的孔并且提供用于流体从供应入口流向主室的管道。在这种情况下，阀组件可以设置有在第一可移动构件和管状延伸部之间的第四密封件。

较佳地，由第二密封件和第四密封件包围的面积是相等的。

在本发明的一个实施例中，由第二密封件、第三密封件和第四密封件包围的面积是相等的。

在本发明的另一个实施例中，由第三密封件包围的面积大于由第二密封件和第四密封件包围的面积。

有利地，第二密封件、第三密封件和第四密封件都形成圆形。

较佳地，第二密封件、第三密封件和第四密封件围绕阀组件的轴线同轴布置。

由排出阀部和第二可移动构件的第二阀部之间的接触线包围的面积可以大于由第三密封件包围的面积。

较佳地，由第一密封件包围的面积小于由第二密封件、第三密封件和第四密封件包围的面积。

较佳地，由第一密封件包围的面积实质上与由进入阀部和第二可移动构件的第一阀部之间的接触点包围的面积相同。

在本发明的一个实施例中，支撑部被支撑在安装部上，该安装部位于排出端口中。支撑部可以包括杆部，杆部的第一端固定至安装部，反应活塞设置在杆部的第二端。在这种情况下，反应活塞可以具有第一部和第二部，第一部设置第一密封件，第二部设置第二密封件。

附图说明

现在将参考附图只通过举例说明的方式描述本发明的实施例，其中：

图1显示了根据本发明的包括阀组件的在排出构造中的调节器的示意图；

图2显示了图1所示的在建立构造(built configuration)中的调节器的示意图；

图3显示了图1所示的在保持构造中的调节器的示意图；

图4显示了根据本发明的调节器的横截面；

图5显示了图4所示的调节器的横截面的立体图；

图6显示了通过图4和5所示的调节器的活塞组件和活塞支撑的横截面的立体图；

图7显示了图6所示的活塞组件的控制活塞的立体图；

图8显示了图6所示的活塞组件的主活塞的立体图；

图9显示了图6所示的活塞支撑部的立体图；

图10显示了图1所示的在保持构造中的调节器的放大部分；

图11显示了根据本发明的调节器的可选择的实施例的示意图；和

图12是说明用于现有技术调节器、图1至10所示的调节器和图11所示的调节器的输入压力与输出压力之间的关系的图表。

具体实施方式

现在参考图1-6，显示了根据本发明的调节器10的一个实施例。调节器10包括外壳24，在本实例中的外壳24是大致的圆柱形，并且外壳24具有供应入口12、输送端口14和排出端口16，供应入口12适于与压缩空气贮存器(图中未显示)连接，输送端口14适于与制动促动器(图中未显示)连接，排出端口16与大气(或者任何其他低压区域)连通。在本发明的一个实施例中，供应入口12和排出端口16被构造成使得流体流经排出端口16的有效面积是流体流经供应入口12的有效面积的两倍。

还显示了第一控制阀(以下简称保持阀18)和第二控制阀(以下简称排出阀20)，第一控制阀具有入口18a和出口18b，入口18a连接到调节器10的供应入口12，出口18b连接到调节器10的控制室22，第二控制阀具有入口20a和出口20b，入口20a连接到控制室22，出口20b与大气连通。保持阀18具有阀构件18c，阀构件18c可以从打开位置到闭合位置之间移动，在打开位置，流体在供应入口12和控制室22之间的流动是允许的，在闭合位置，流体在控制室22和供应入口12之间的流动大致地被阻止。类似地，排出阀20具有阀构件20c，阀构件20c可以在打开位置和闭合位置之间移动，在打开位置，流体从控制室22到大气的流通是允许的，在闭合位置，流体从控制室22到大气的流动大致地被阻止。典型地，每个阀构件18c、20c利用例如电磁铁或者压电元件的电气促动器在打开位置和闭合位置之间移动。

控制室22位于调节器外壳24和第一可移动构件之间的空间中。第一可移动构件可以是隔膜，但是在本实例中为活塞26，在下文中被称为控制活塞26，并且第一可移动构件在外壳24内可移动以改变控制室22的容积。密封件设置在控制活塞26和外壳24之间，以在控制室22中容纳流体。在该实例中，密封件是O形环28，O形环28设置在第一活塞26中的圆周凹槽中，密封件与外壳24的侧壁接合以在外壳24和控制活塞26之间提供大致流体紧密封。在外壳24内，在控制活塞26的与控制室22相反侧的空间以下简称主室30。

供应入口12、输送端口14和排出端口16都包含从外壳24的外部到主室30的管道，但是在本发明的实施例中只有输送端口14和排出端口16设置在外壳24的直接包围主室30的部分中。供应入口12设置在外壳24的包围控制室22的部分中。具体地，输送端口14包含外壳24的侧壁24a中的孔，同时排出端口16位于外壳24的端面24b中，端面24b大致地垂直于控制活塞26的移动方向延伸，并且主室30位于端面24b和控制活塞26之间。然而，供应入口12位于不同位置，供应入口12位于外壳24的顶面24c中，顶面24c与端面24b相对，从而控制室22位于顶面24c和控制活塞26之间。

当然，如果供应入口12是简单地通过外壳24的孔，位于外壳24的该顶面24c中将意味着其与控制室22连通。为了满足压力流体供应至输送端口14的功能，在本发明的实施例中，供应入口12需要与主室30连通。因而，管状延伸部12a从外壳24绕着形成供应入口12的孔延伸进入控制室22中，通过设置在控制活塞26的大致中心的孔26b并且进入主室30。在本实例中的另外的密封件，O形环40设置在控制活塞26中的孔26b中，以在控制活塞26和管状延伸部12a的外径之间提供大致流体紧密封。因此，控制活塞26相对于调节器外壳24的移动被允许，同时维持控制室22中的流体与主室30中的流体分离。

第二可移动构件可以是隔膜，但是在本实例中是活塞32，以下简称主活塞32，其设置在主室30中。主活塞32也可以相对于外壳24移动以增加或者减小其与控制活塞26之间的距离。弹性偏压元件，在本实例中为螺旋压缩弹簧44，其设置在主活塞32和外壳24的端面24b之间，当主活塞32从它的最接近控制活塞26的平衡位置朝着外壳24的端面24b(即远离控制活塞26)移动时，弹簧44被压缩。

主活塞32可以在排出位置(如图1所示)、建立位置(如图2所示)和保持位置(如图3所示)之间移动；在排出位置，主活塞32大致地防止流体流经供应入口12，同时允许流体在输送端口14和排出端口16之间的流动；在建立位置，主活塞32大致地防止流体流经排出端口16，同时允许流体在供应入口12和输送端口14之间的流动；在保持位置，主活塞32大致地防止流体流经供应入口12或者排出端口16。

主活塞32的一个可能的构造的实例具体显示在图4、5、6和8中。在本实例中，主活塞32包含第一部34和第二部36。第一部34包含大致矩形的板34a和管状部分34c，矩形板34a具有大致中心圆孔34b，管状部分34c从绕着孔34c大致垂直于板34a延伸。第二部36包含环形板36a、管状部分36c和两个大致的L形连接器36d，环形板36a具有中心孔36b，管状部分36c从绕着中心孔36大致地垂直于环形板36a延伸。每个连接器36d具有第一部分和第二部分，该第一部分从环形板36a的相对于管状部分36b的相反侧大致地垂直于板36a的平面延伸，该第二部分在第一部分的相对于环形板36的相反端大致地垂直于第一部分延伸。两个连接器36d在环形板36a上直径上彼此相对，并且第二部分固定(在本实例中为螺合)到第一部34的大致矩形板34a。

主活塞32提供两个阀部38、42，阀部38以下简称为贮存器座部38，阀部42以下简称为排出座部42。在本发明的实施例中，贮存器座部38包含围绕孔34b且在板34a的相对于管状部分34c的相反侧的矩形板34a的圆形区域，并且主活塞32位于主室30中从而贮存器座部38邻接供应入口12的管状延伸部12a。排出座部42包含围绕孔36c且在板36a的相对于管状部分36b的相反侧的环形板36a的圆形区域。

如图7所示，在本发明的实施例中，控制活塞26包含环形板26a和管状部分26c，环形板26a具有中心孔26b，管状部分26c大致地垂直于环形板26a的平面延伸并且围绕孔26b。控制活塞26布置成管状部分26c绕着供应入口12的管状延伸部12a延伸至主活塞32。主活塞32布置成主活塞32的第一阀部34的管状部分34a由控制活塞26的管状部分26c局部地围绕，同时两个连接器36d的第一部分相对于控制活塞26的管状部分26c位于径向向外的位置。排出座部42因此邻近控制活塞26的管状部分26c的自由端。

为了便于主活塞32的第一和第二部34、36之间的连接，两个孔26d设置在管状延伸部26c中，并且主活塞32的第一部34的矩形板34a延伸通过这些孔26d，如图6所示。

主活塞32通过支撑部46被支撑在主室30中，在如上所述的本发明的实施例中，支撑部46包含顶帽状反应活塞46a，其被支撑在杆46b上。在图4、5、6和9所示的实例中，杆46b被螺合至位于排出孔的大致中心的支撑部。反应活塞46a具有较大外径部分和较小外径部分，它们中的每一个都具有位于圆周凹槽中的密封件(在本实例中为O形环)。较小直径部分延伸进入主活塞34的第一部34的管状部分34c从而其O形环与管状部分34c形成大致地流体紧密封，同时允许主活塞32相对于反应活塞46a滑动。较大直径部分由控制活塞的管状部分26c围绕，并且其O形环与控制活塞26的管状部分26c形成大致流体紧密封，同时允许控制活塞26相对于反应活塞46a滑动。

通过排出密封件48(图1、2和3所示的O形环，图4、5和6所示的Z形密封件)，在主活塞32和外壳24之间提供进一步密封，排出密封件48位于圆周凹槽中，该圆周凹槽设置在管状外壳部分24d的径向面向内的表面，管状外壳部分24d从排出端口16周围延伸进入主室30。管状外壳部分24d围绕主活塞32的第二部36的管状部分36b，并且排出密封件48提供主活塞32和外壳24之间的大致流体紧密封，同时允许主活塞32沿着外壳24的管状外壳部分24d滑动。弹簧44围绕管状外壳部分24d以在外壳24的端面24b和主活塞36的第二部36的环形板36a之间延伸。

如上所述，主活塞32被弹簧44朝向控制活塞26偏压，从而当没有其他力作用于主活塞32时，贮存器座部38被推动以与进入阀部接合，在本实例中，进入阀部为设置在供应入口12周围且在管状延伸部12a的端部的大致圆形脊。该脊围绕供应入口12的孔，并且应该理解，当主活塞32在这个位置时，在供应入口12处的流体被大致地限制流经孔34b进入主活塞32的第一部34的管状部分34c，在此处，该流体由反应活塞46a收容。因而，使得贮存器座部38与该脊接合产生闭合供应入口12的结果。

在本实例中，管状延伸部12a和贮存器座部38之间的接触线形成为圆形，并且主活塞32和反应活塞46a被构造成反应活塞46a的较小直径部分中的密封件和主活塞32的第一部34的管状部分34c之间的接触线也形成为圆形，这两个圆形同轴并且具有大致相同的直径。这意味着由管状延伸部12a和贮存器座部32之间的接触点包围的区域与由主活塞32和反应活塞46a的较小直径部分之间的接触点包围的区域大致相同。由此，允许在供应入口12处的流体进入主活塞32的第一部34的管状部分34c确保了当贮存器座部38在管状延伸部12a的端部与脊接合时，基本上没有通过贮存器压力而施加于主活塞32上的净力(net force)。换句话说，贮存器压力不会促进贮存器座部赋能。

应该理解，该布置的有益效果是基本上消除贮存器压力对贮存器座部赋能的影响，同时贮存器座部38可以设置在没有中心孔的大致圆形的端盖上。在这种情况下，然而，应该理解，当管状延伸部12a与贮存器座部38接合时，贮存器压力将会趋向于向下推动主活塞32。因此需要选择弹簧44的强度将，以防止贮存器压力推动贮存器座部38而使其与管状延伸部12a脱离接合。

在本实例中，管状部分26的自由端设置有作为排出阀部的脊。控制活塞26在外壳24中可移动直到控制活塞26的管状部分26c的自由端与排出阀座部42接合。当这种情况出现时，控制活塞26的管状部分26c和排出座部42之间的密封，以及控制活塞26的管状部分26c和支撑部46a之间的密封大致地防止流体流入主活塞36的第二部36的中心孔36c。因此大致地防止流体经由排出端口16流出主室30。由此，使得排出座部42与控制活塞26接合从而闭合排出端口16。

典型地，主活塞32由大致刚性材料制成，该刚性材料可以是金属或者塑料的材料，如果这样的话，贮存器座部38和/或排出座部42可以组成环形的橡胶插入物，当该橡胶插入物与进入阀部或者排出阀部接合时该橡胶插入物可以变形以改善由座部38、42提供的密封的质量。

流体在供应入口12、输送端口14和排出端口16之间的流动由如下的控制活塞26和主活塞32’的移动来控制。

当没有制动指令时，调节器10采用如图1所示的排出构造。保持阀18在闭合位置，排出阀20在打开位置。控制室22因此与大气连通并且控制活塞位于使控制室22的容积为最小的位置。贮存器座部38与供应入口12的管状延伸部12a接合从而大致地防止流体从供应入口12流向输送端口14，并且排出座部42与控制活塞26间隔开从而允许流体经由主活塞32的第二部36的孔36c从输送端口14向排出端口16流动。输送端口14，制动促动器因此通向大气，并且没有压力施加于制动器。

当制动指令信号被接收时，保持阀18被操作从而阀构件18c移动到打开位置，并且排出阀20被操作从而阀构件20c移动到闭合位置。控制室22因此不再通向大气，流体从贮存器进入控制室22的流动使得控制室22中的流体压力增加。该增加压力作用在控制活塞26上并且控制活塞26朝着主活塞32移动以增加控制室22的容积。随着控制活塞26移动，其与主活塞32上的排出座部42接合。此时，输送端口14不再连接到排出端口16。

随着控制室22中的流体压力继续增加，当其到达某个点时，控制室22中的流体压力作用在控制活塞26上的力是足够大的以便控制活塞26继续移动以增加控制室22的容积，并且因此抵抗弹簧44的偏压力推动主活塞32从而贮存器座部38移动以与供应入口12的管状延伸部12a脱离接合。此时，供应入口12能够与输送端口14连通，流体从贮存器向制动促动器的流动开始。调节器10处于“建立构造”，如图2所述。

当制动促动器中的压力到达所需水平(典型地，由测量制动促动器中的输送压力的压力传感器(transducer)确定)，并且期望能保持那个压力时，保持阀18被操作以移动阀构件18c至闭合位置。控制室22因此被闭合。随着流体继续从贮存器流动并且经由供应入口12进入调节器10，在主室30中的流体压力增加并且抵抗控制室22中的压力作用在主活塞32和控制活塞26上以使得活塞26、32移回，从而减少控制室22的容积直到贮存器座部38与供应入口12的管状延伸部12a接合。此时，流体从贮存器向制动促动器的流动被大致地防止，同时排出端口16保持闭合，并且调节器10到达一种平衡状态，即调节器10的所有部分的流体压力保持不变。调节器10然后处于“保持构造”，如图3所示。

为了释放制动压力，排出阀20被操作以移动阀构件20c至打开位置。控制室22中的流体通向大气，调节器10的主室30中的流体压力作用在控制活塞26上，推动其与排出座部32b脱离接合。流体然后可以从制动促动器通过主活塞32的第二部36的孔36c流入输送端口14并且经由排出端口16通向大气。调节器10因此返回到“排出构造”，如图1所示。

本发明的调节器10的操作的主要本质与公开在WO10/094962中的现有技术的调节器相同，但是在调节器操作期间作用在活塞26、32上的各个力与现有技术有显著差异，尤其是由于提供支撑部46a(其相对于外壳24固定)和控制活塞26与支撑部46a和主活塞32之间的密封件。

如上所述，贮存器座部赋能由弹簧44的强度被唯一地确定。排出座部赋能是当调节器10在建立或者保持位置时推动控制活塞26的管状部分26c与排出座部接合的力。

当调节器10在如图3所示的保持构造时，主活塞32的表面的部分暴露于主室30的流体。在大多数位置，由流体压力产生的力与作用在主活塞32上的其他位置的相等或相反的力匹配。然而，主活塞32上有区域是不属于这种情况的，在本实例中，该区域为控制活塞26的管状部分26c的自由端与排出座部42的接触点径向向内方向上的主活塞32的第一阀部36的环形板36a的最下方表面上的区域(即，图10中标记为X的区域)。当然，越过该区域，环形板36a的相反侧处在大气压下。因此，作用在该区域X上的流体压力(以下简称主活塞压力作用区域)在主活塞32上施加力，该力抵抗控制活塞26推动主活塞32，因此对排出座部赋能。

排出座部赋能因此取决于排出密封件48和主活塞32的接触点与排出阀部(控制活塞26的管状部分26c的自由端)和排出座部42(图10中标记x)的接触点的径向距离(即，垂直于主活塞的行进方向的距离)。如果该距离x增加，例如通过增加控制活塞26的管状部分26c的直径和排出座部42的直径或者通过减小管状外壳部分24d的直径而增加，排出座部赋能能够被增加。类似地，如果该距离x减小，例如通过减小控制活塞26的管状部分26c的直径和排出座部42的直径或者通过增加管状外壳部分24d的直径而减小，排出座部赋能能够被减小。

然而，为了制动控制目的，理想地，保证当调节器在保持构造时，对于所有的输送压力，控制室22中的压力和主室30中的压力是一比一的关系(至少尽可能给出或获取摩擦的作用)。此外，理想地，流体流出排出端口16的有效面积为流体流经供应入口12的有效面积的近似两倍。如果排出端口16过小，流体流出排出端口16被显著地阻止，经由调节器从制动促动器排出流体所需的时间过长以致于调节器实质上是无效的。在现有技术的调节器布置中不可能实现所期望的一比一的比率而不会相对于供应入口显著地减小排出端口的尺寸。

控制活塞26具有第一侧和第二侧，第一侧暴露于控制室22中的流体，第二侧暴露于主室30中的流体，第一侧的流体压力施加朝着排出端口16推动控制活塞26的力，第二侧的流体压力施加相反方向的力。控制活塞26的构造为：并不是它的整个表面区域都有助于这些力。例如，由在管状延伸部26c的孔26d的最下方的壁上的向下压力产生的力被相等的反向力平衡，该反向力由在这些孔26d的最上方的壁上的向上压力产生。控制活塞26的有助于由主室30中的流体压力施加的向上的力的表面区域以下简称为控制活塞主要压力作用区域(图10中标记Y)，有助于由控制室22中的流体压力施加的向下的力的表面区域以下简称为控制活塞控制压力作用区域(图10中标记Z)。

为了实现期望的一比一的比率(忽略摩擦的作用)，控制活塞控制压力作用区域需要等于控制活塞主要压力作用区域和主活塞压力作用区域的总和。在本发明的实施例中，这个是通过以下方式实现的：使得由在密封件40处在控制活塞26和绕着供应入口12的管状延伸部12a之间的密封接触点形成的圆形、由在密封件48处在主活塞32和绕着排出端口16的外壳24d之间的密封接触点形成的圆形、以及绕着供应入口12的管状延伸部12a和反应活塞46a之间的密封接触点形成的圆形，都大致地同轴并且直径相同。在这些接触点包围的圆形内起作用的流体压力由反应活塞46a支撑，当然，反应活塞46a相对于外壳24固定。与此相反，在围绕圆形的环中，流体压力作用在控制活塞26和主活塞32上。

当阀处于排出构造时，控制活塞26是平衡的，因此来源于主室30中的压力作用在控制活塞26上的力(直接或者经由主活塞32)准确地平衡来源于控制室22中的压力且作用在控制活塞26上的力。压力作用区域的相等意味着当这些力被平衡时，主室30中的压力必须等于控制室22中的压力。

因此，为了改变排出座部赋能同时维持控制压力和输送压力之间的一比一的关系，需要只改变控制活塞26的管状部分26c的直径和排出座部42的直径，而不改变绕着排出端口16的管状外壳部分24d和主活塞32之间的密封件的位置或者尺寸。

在如上所述本发明的实施例中，所有的移动部件的支撑面和密封件的横截面为大致圆形，但这并不是必须的。它们可以例如是正方形，六边形或者任何其他形状，并且通过使在密封件40处在控制活塞26和绕着供应入口12的管状延伸部12a之间的密封接触点包围的区域、由在密封件48处在主活塞32和绕着排出端口16的外壳24d之间的密封接触点包围的区域、以及绕着供应入口12的管状延伸部12a和反应活塞46a之间的密封接触点包围的区域都相等，能够实现如上所述的一比一的关系。

应该理解，如上所述的调节器10适用于常规的电子车辆制动系统，由于输入控制室22的控制信号来源于压力流体源，该压力流体源也用于促动制动器，其并不局限于在这样的系统中使用。应该理解，调节器10也可以用在非电子制动系统(具有或者不具有防抱死制动控制)，其中输入控制室22的控制信号来源于流体压力制动指令信号，该流体压力制动指令信号由于制动踏板的操作而产生。调节器10也可以用于混合系统，其中输入控制室22的控制信号可以来源于压力流体源或者流体压力制动指令信号。在这种情况下，系统也包括附加的阀，该阀可操作以将来自压力流体源的流体导向保持阀18或者将流体压力制动指令信号导向保持阀18。

类似地，输送端口14不需要直接连接到制动促动器，它可以连接到另外的阀组件的进入端口(不一定根据本发明)，例如继动阀。

根据本发明的阀组件可以可选择地用于车辆制动系统的制动踏板组件。在这种情况下，该阀组件在各方面相同于如上所述的阀组件，除了控制活塞26的移动受到控制活塞26和制动踏板之间的机械连接的影响，而不是受到使用保持阀18和排出阀20的流体压力控制的影响。在本实例中，外壳24的顶面24c将利用机械式连接器至少局部地打开，该机械式连接器从制动踏板经由顶面24c中的孔延伸进入外壳24。弹簧能够设置在制动踏板和控制活塞26之间，以为驾驶员提供舒适度，同时确保制动踏板的移动使得控制活塞移动。

在这种情况下，输送端口14连接到制动指令信号线，而不是直接连接至制动促动器，该制动指令信号线在纯气动或者液压制动系统中连接到调节器的供应入口。制动踏板的移动可以因此控制压力流体流入制动系统，压力流体的流动因此包含气动或者液压制动压力指令信号。

现参考图11，其显示了调节器110的选择性的实施例的示意图。这是与如上所述的调节器完全一样的方式的操作，只在排出座部42和排出密封件48的直径方面与如上所述的调节器不同。

具体地，在本发明的实施例中，排出密封件48的直径相对于控制活塞26和绕着供应入口12的管状延伸部12a之间的密封件40，以及管状延伸部12a和反应活塞46a之间的密封件的直径增加。

此外，排出座部42和控制活塞26的管状部分26c之间的接触线的直径增加从而其仍然大于排出密封件48和主活塞36之间的接触线的直径。这确保主室30中的流体压力仍然起作用以对排出座部赋能，如上所述。

如上所述，为了制动控制目的，理想地，当调节器处于保持构造时，对于所有的输送压力，实现控制室中的压力(输入压力)和主室30中的压力(输出压力)之间的一比一的关系。在如上所述的本发明的第一实施例中，这个是通过以下方式实现的：使得由在密封件40处在控制活塞26和绕着供应入口12的管状延伸部12a之间的密封接触点形成的圆形、由在密封件48处在主活塞32和绕着排出端口16的外壳24d之间的密封接触点形成的圆形、以及绕着供应入口12的管状延伸部12a和反应活塞46a之间的密封接触点形成的圆形，都大致地同轴并且直径相同。然而，并不是调节器的所有的可能的用途都需要该关系。

图12示意了用于调节器的各个实施例的输入压力与输出压力对比的图表。短划线示意了输入压力与输出压力之间的完美的1：1关系。线A显示随着输入压力增加，用于现有技术的调节器的输入压力与输出压力之间的关系。对于如上所述的调节器的实施例，线B显示随着输入压力增加，输入压力与输出压力之间的关系；线C显示随着输入压力减小，输入压力与输出压力之间的关系。类似地，对于调节器110的可选择的实施例，线D显示随着输入压力增加时，输入压力与输出压力之间的关系；线E显示随着输入压力减小，输入压力与输出压力之间的关系。

调节器的所有三种类型显示由于各个移动部件之间的摩擦作用和座部赋能力，输入压力与输出压力之间的关系的滞后程度。然而，随着压力增加，输入压力与输出压力之间的关系才是有特别意义的。

可见对于现有技术的调节器，输入/输出压力线A是相对于完美1：1线倾斜的。由此，仅在一个输出压力(输出压力H)时，具有输入压力与输出压力之间的准确的1：1关系。对于如上所述的调节器10的第一实施例，输入/输出压力线B大致地平行于完美1：1线，其被偏置从而输出压力比输入压力低近似等于所有的压力中的启开压力的量。

由于排出密封件48和主活塞36之间的接触线的直径增加，对于调节器110的可选择的实施例的输入/输出压力线D也相对于完美1：1线倾斜，从而在低的输入压力下，输出压力小于输入压力，而在高的输入压力下，输出压力大于输入压力。这意味着正如现有技术的调节器，仅在一个输出压力(输出压力I)时，才有输入压力与输出压力之间的准确的1：1关系。

排出密封件48和主活塞36之间的接触线的直径相对于由在密封件40处在控制活塞26和绕着供应入口12的管状延伸部12a之间的密封接触点形成的圆形、以及由绕着供应入口12的管状延伸部12a和反应活塞46a之间的密封接触点形成的圆形的直径越大，则倾斜度越大。这意味着在输入压力与输出压力之间具有准确的1：1关系处的压力能够通过相对于由在密封件40处在控制活塞26和绕着供应入口12的管状延伸部12a之间的密封接触点形成的圆形、以及由绕着供应入口12的管状延伸部12a和反应活塞46a之间的密封接触点形成的圆形的直径改变排出密封件48和主活塞36之间的接触线的直径而被简单地改变。特别地，1：1输出压力I能够通过增加排出密封件48和主活塞之间的接触线的直径而被减小。

应该理解，输入/输出压力线的倾斜度能够被减小，从而其不会与完美1：1线交叉，并且输出压力总是比输入压力低一定量，该一定量随着输入压力增加而增加，这是通过如下构造阀组件而实现的：排出密封件48和主活塞36之间的接触线的直径小于由在密封件40处在控制活塞26和绕着供应入口12的管状延伸部12a之间的密封接触点形成的圆形、以及由绕着供应入口的管状延伸部12a和反应活塞46a之间的密封接触点形成的圆形的直径。对于这种布置的输入/输出压力线F、G的实例也显示在图12中。

当用在说明书或者权利要求书中时，术语“包含(comprises)”和“包含(comprising)”及其变化意味着特定特征、步骤或者整体被包括。术语不是被理解成排除其他特征、步骤或者元件的存在。

上述描述、以下权利要求、或附图中以其特定的形式表达的、或者以执行该公开功能的手段或获得公开结果的方法、程序的形式公开的特征可以适当地分离或者任意组合这些特征,从而以多种形式实现本发明。

Claims (19)

1.一种阀组件，包括外壳和第一可移动构件，所述第一可移动构件将所述外壳划分为控制室和主室；所述外壳设置有连接所述主室与所述外壳的外部的进入端口、输送端口和排出端口；所述阀组件进一步包括第二可移动构件，所述第二可移动构件具有第一阀部和第二阀部，并且所述第二可移动构件能够平行于所述阀组件的轴线移动以使所述第一阀部与对应的进入阀部接合，所述进入阀部相对于所述外壳固定，所述第一阀部与所述进入阀部的接合实质上防止流体经由所述进入端口流入所述主室；所述第一可移动构件设置有排出阀部，并且能够移动，从而所述排出阀部与所述第二可移动构件的所述第二阀部接合，所述排出阀部与所述第二阀部的接合实质上防止压力流体经由所述排出端口流出所述主室；其特征在于，所述阀组件进一步设置有支撑部，所述第二可移动构件和所述支撑部之间具有第一密封件，并且所述支撑部和所述第一可移动构件之间具有第二密封件。

2.如权利要求1所述的阀组件，其特征在于，所述支撑部相对于所述外壳固定。

3.如权利要求1或2所述的阀组件，其特征在于，所述阀组件设置有第三密封件，所述第三密封件在绕着所述排出端口的所述外壳和所述第二可移动构件之间提供实质上的流体紧密封，从而在所述主室中的流体只能经由设置在所述第二可移动构件中的孔流经所述排出端口。

4.如在前的权利要求中的任一项所述的阀组件，其特征在于，所述进入阀部设置在管状延伸部上，所述管状延伸部延伸通过设置在所述第一可移动构件中的孔,并且提供用于流体从所述供应入口流向所述主室的管道。

5.如权利要求4所述的阀组件，其特征在于，所述阀组件设置有在所述第一可移动构件和所述管状延伸部之间的第四密封件。

6.如权利要求5所述的阀组件，其特征在于，由所述第二密封件和所述第四密封件包围的面积是相等的。

7.如权利要求6所述的阀组件，其特征在于，由所述第二密封件、所述第三密封件和所述第四密封件包围的面积是相等的。

8.如权利要求6所述的阀组件，其特征在于，由所述第三密封件包围的面积大于由所述第二密封件和所述第四密封件包围的面积。

9.如权利要求6所述的阀组件，其特征在于，由所述第三密封件包围的面积小于由所述第二密封件和所述第四密封件包围的面积。

10.如权利要求7所述的阀组件，其特征在于，所述第二密封件、所述第三密封件和所述第四密封件都形成圆形。

11.如权利要求8所述的阀组件，其特征在于，所述第二密封件、所述第三密封件和所述第四密封件围绕所述阀组件的轴线同轴布置。

12.如权利要求3所述的阀组件，其特征在于，由所述排出阀部和所述第二可移动构件的所述第二阀部之间的接触线包围的面积大于由所述第三密封件包围的面积。

13.如权利要求4至12中的任一项所述的阀组件，其特征在于，由所述第一密封件包围的面积小于由所述第二密封件、所述第三密封件和所述第四密封件包围的面积。

14.如在前的权利要求中的任一项所述的阀组件，其特征在于，由所述第一密封件包围的面积实质上与由所述进入阀部和所述第二可移动构件的所述第一阀部之间的接触点包围的面积相同。

15.如在前的权利要求中的任一项所述的阀组件，其特征在于，所述支撑部被支撑在安装部上，所述安装部位于所述排出端口。

16.如权利要求15所述的阀组件，其特征在于，所述支撑部包括杆部，所述杆部的第一端固定至所述安装部，反应活塞设置在所述杆部的第二端。

17.如权利要求16所述的阀组件，其特征在于，所述反应活塞具有第一部和第二部，所述第一部设置所述第一密封件，所述第二部设置所述第二密封件。

18.如在前的权利要求中的任一项所述的阀组件，其特征在于，所述阀组件进一步包括至少一个可电力操作的阀，以控制流体流入和/或流出所述控制室。

19.一种车辆制动系统，包括压力流体源、流体压力操作的制动促动器和根据权利要求1至17中的任一项所述的和阀组件，其特征在于，所述阀组件的所述进入端口连接到所述压力流体源，所述阀组件的所述输送端口连接到所述制动促动器。