CN105339700A - 阀装置 - Google Patents

Abstract

一种包括主阀构件的阀装置，该主阀构件轴向可移动地布置在阀壳中，并且被布置成与阀壳的主阀座相互作用以便响应于作用于主阀构件上的导向压力而限制或调节主流体流中的压力。控制阀构件响应于作用在控制阀构件上的驱动力而在主阀构件内是轴向可移动的。导向阀构件在控制阀构件内是轴向可移动的，并且布置成与控制阀构件的导向阀构件相互作用，以限制导向流体流自导向室流出。导向阀构件相对于主阀构件或阀壳朝着导向阀座被弹性地加载，使得在导向阀构件上的弹性加载响应于驱动力是可调节的。

Description

阀装置

发明的技术领域

本发明一般涉及阀装置领域。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

通常，在包括导向阀的减震器的技术领域内，压力调节器(即阀装置)用于在减震器的阻尼介质填充室中的活塞的往复运动期间控制阻尼介质在压缩室和回弹室之间的流动。活塞经由活塞杆被连接到轮或底盘，而室被连接到没有连接活塞的轮或底盘中的一个。在压缩行程期间，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。阻尼介质的流动需要进行控制以获得活塞以及因此减震器的阻尼效应，即阻尼轮和底盘之间的相对运动。

对减震器中阻尼介质流中的压力的控制取决于导向阀产生的压力。减震器中的压力调节器通常设置有抵抗座部分的诸如垫圈、锥体或垫片的轴向可移动或可挠曲阀构件。通过力的均衡或平衡，例如在一个方向上作用于阀构件的压力和/或流力与反作用力或反向力(比如在相反方向上作用于阀构件的弹簧力、摩擦力或导向压力中的一个或多个)之间的均衡，实现了压力控制。当减震器的活塞以一定的速度移动，使得压力和/或流力变得大于反向力或反作用力时，可移动阀构件被迫打开。因此，可移动阀构件在根据作用于压力调节器的调节区域上的压力所产生的流动界定的行程处被迫打开。

上文描述的压力调节型阀装置可使用电控制导向阀来控制作用在轴向可移动或可挠曲阀构件上的导向压力。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来移动阀塞，该滑阀装置直接地且电气地调整或控制对出自导向室的导向流体流的限制。导向压力作用在可挠曲阀构件上，且从而进而控制在主流上的压力调节作用。此外，导向室与减震器的工作室中的一个流体连通，使得导向流体流还构成了在减震器的工作室之间的旁路流体流。公开的装置的缺点在于公开的滑阀几何结构仅允许相对小的导向流体流自导向室流出。因此，导向压力的控制以及因此阻尼力的整体控制可能是限界性的和不充分的，尤其是在较高的活塞速度或流动速度下。公开的装置的另一个缺点在于，由于滑阀设计，导向压力的控制和对旁路通道的限制对液压流体的粘度和温度是敏感的。

发明概述

本发明的目的是提供一种改进的阀装置，该阀装置具有改进的流动限制控制和阻尼特性。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。

这些和其他目的通过提供具有独立权利要求中限定的特征的阀布置来实现。在从属权利要求中限定了优选的实施方案。

根据本发明的第一方面，提供一种用于减震器的阀装置。该阀装置包括阀壳、导向室、主阀构件、控制阀构件和导向阀构件。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，并且被布置成与阀壳的主阀座相互作用以便响应于作用于主阀构件上的导向压力来限制或调节第一端口和第二端口之间的主流体流中的压力。控制阀构件响应于作用在控制阀构件上的驱动力而在主阀构件内是轴向可移动的。导向阀构件在控制阀构件内是轴向可移动的，并且布置成与控制阀构件的导向阀座相互作用，以限制导向流体流从导向室流出。导向阀构件相对于主阀构件或阀壳朝着导向阀座被弹性地加载，使得在导向阀构件上(并且从而也在导向限制部上)的弹性加载响应于驱动力是可调节的。

根据本发明的第二方面，提供了用于减震器的阀装置。该阀装置包括阀壳、导向室、主阀构件、控制阀构件和导向阀构件。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，并且被布置成与阀壳的主阀座相互作用，以便响应于作用于主阀构件上的导向压力而限制或调节第一端口和第二端口之间的主流体流中的压力。控制阀构件响应于作用在控制阀构件上的驱动力而在主阀构件内是轴向可移动的。导向阀构件在控制阀构件内是轴向可移动的，并且布置成与阀壳或主阀构件的导向阀座相互作用，以限制导向流体流从导向室流出。导向阀构件相对于控制阀构件朝着导向阀座被弹性地加载，使得在导向阀构件上(并且从而也在导向限制部上)的弹性加载响应于驱动力是可调节的。

换句话说，对从导向室流出的导向流体流的限制通过提供控制阀构件来调整，该控制阀构件布置成与导向阀构件相互作用，以响应于作用在控制阀构件上的驱动力来调整导向阀构件上的预张力(pretension)或弹性加载。

本发明基于的思路是：通过应用驱动力来调整导向阀上的预张力或弹性加载而不是使用驱动力直接调整导向阀的流动限制区域，可以实现对导向压力的改进的控制或调节。因此，通过使用控制阀构件来调整导向阀构件上的预张力或预载荷，获得了压力调节型的导向阀，从而改进了对导向压力的控制或调节。因此可以减少或避免用于控制导向压力的导向滑阀装置(具有固定的最大流动限制区域)的扼流效应(chokingeffect)。直接调整或控制预张力或预载荷的另一个优点在于，可以实现由于变化的温度造成的导向阀的自适应调节。又一个优点在于，在较高的流动或活塞速度期间，实现了敏感且响应性的导向阀功能。

应理解，驱动力至少在轴向方向上被提供。还应理解，导向阀构件上的弹性加载还对控制阀构件有弹性加载作用。该弹性加载作用抵抗驱动力。当驱动力由只在一个方向上提供驱动力的驱动装置(例如基于螺线管的驱动装置)提供时，这可能是有利的。导向阀构件上的弹性加载可通过偏置弹簧装置实现，该偏置弹簧装置布置为把导向阀构件朝着导向阀座弹性地加载。该偏置弹簧装置可包括偏置弹簧构件，该偏置弹簧构件布置在导向阀构件和主阀构件或阀壳之间(在本发明的第一方面的实施方案中)，或可选择地在导向阀构件和控制阀构件之间(在本发明的第二方面的实施方案中)。偏置弹簧构件可至少部分地布置在控制阀构件内。

根据本发明的第一方面或第二方面的实施方案，阀装置还包括中间导向阀构件，该中间导向阀构件布置在导向阀座和导向阀构件之间。中间导向阀构件可在远离导向阀座的方向上朝着导向阀构件被弹性地加载。因而，中间导向阀构件将作用在导向阀构件上，以防止或减小导向阀的关闭。中间导向阀构件可以在轴向方向上是柔性的或可挠曲的并且可以是圆盘形或板形的。这种中间导向阀构件也可以描述为垫片或堆叠在彼此顶部的多个垫片。应理解，柔性或可挠曲的导向阀构件指的是垫圈型阀构件，该垫圈型阀构件具有弯曲或屈曲刚性以在被阀装置(例如从弹簧钢片穿孔或蚀刻出来的阀构件)中的液压压力作用时挠曲。

导向阀座可具有比导向阀构件大的径向范围(radialextent)。该导向阀座可由环形阀座界定，该环形阀座具有比导向阀构件的外径大的直径。径向范围或直径上的差异界定了差异区域，该差异区域实现了在中间导向阀构件的两侧之间(即在导向限制部的上游压力和下游压力之间)的压力反馈效果。由于差异区域，导向限制部的上游压力相比于下游压力将在中间导向阀上作用于更大的区域。当该导向限制部的上游压力和下游压力之间几乎没有差异时，即当该导向限制部达到几乎不限制导向流体流时，压力反馈将因此几乎不起作用。这种情况下，压力反馈将起作用以迫使中间导向阀构件远离导向阀座以打开该导向限制部。当该导向限制部的上游压力大体上大于下游压力时，导向压力的关闭压力将占优势，并且压力反馈将具有其最大效果。

根据本发明的第一方面或第二方面的另一个实施方案，中间导向阀构件包括用于经过其间例如与导向室流体连通的通孔。这样是有利的，因为基本上相同的压力作用在中间导向阀构件的两侧上，从而减小由于中间导向阀构件的压力差而作用于中间导向阀构件上的不希望的力的量。

根据本发明的第一方面或第二方面的又另一个实施方案，控制阀构件包括第一旁路阀部分，该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旁路流的旁路限制，该旁路流绕过第一端口和第二端口之间的主流体流，其中该旁路限制响应于驱动力是可调节的。

根据本发明的第一或第二方面的又另一个实施方案，第二旁路阀部分包括所述主阀构件的内边缘。该内边缘可以是主阀构件中的凹槽或凹进部的边缘。该凹槽或凹进部可以与第二端口流体连通。该凹槽可以是可围绕控制阀构件的周边延伸的环形凹槽。

根据本发明的第一或第二方面的又另一个实施方案，第一旁路阀部分包括在所述控制阀构件中的凹进部的边缘。该凹进部可以包括凹槽或环形凹槽。应当理解的是，该凹进部或凹槽在控制阀构件的包络表面中形成。该控制阀构件可以是基本上圆柱形的。该凹进部或凹槽具有轴向延伸部。该凹进部可以是在控制阀构件的包络表面中钻出的一个或多个径向孔。第一旁路阀部分可以在控制阀构件的轴向端附近形成，以允许第一旁路流和导向室之间的短的流动路径。

根据本发明的第一或第二方面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。

根据本发明的第一或第二方面的又另一个实施方案，主阀构件包括布置为响应于第一端口中的液压压力而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为响应于第二端口中的液压压力而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，主阀构件可以包括第一提升表面，该第一提升表面具有径向范围，使得在第一端口中的液压流体的压力作用于第一提升表面上以在主阀构件上施加提升压力。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于第二提升表面上以在主阀构件上施加提升压力。具有这样的第一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(即从第一端口到第二端口或从第二端口到第一端口)限制或调节主流体流中的压力。

根据本发明的第一或第二方面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，第一单向阀被布置在导向阀或导向限制部的出口和第一端口之间，并且第二单向阀被布置在导向阀或导向限制部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之中或之上，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。

根据本发明的第一或第二方面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之中或之上，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的基本上无限制的流动，使得导向室包含具有与第一端口或第二端口基本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基本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可挠曲的圆盘形或板形阀构件。

根据本发明的第一或第二方面的又另一个实施方案，导向阀构件包括用于穿过其间例如与导向室流体连通的轴向通孔。这样可能是有利的，因为基本上相同的压力作用在导向阀构件和控制阀构件的两个轴向端上，从而减小由于其上的压力差而作用于导向阀构件和控制阀构件上的不希望的力的量。

根据本发明的第一或第二方面的又另一个实施方案，在主阀构件、控制阀构件和导向阀构件之间形成的阻尼空间界定阻尼容积，该阻尼容积与第一端口和第二端口密封隔绝。该阻尼容积经由导向阀构件的通孔与导向室流体连通。该通孔可具有允许在该阻尼容积和该导向室之间的基本上无限制的流体流的横截面。这可能是有利的，因为基本上相同的压力作用在控制阀构件的两侧上，从而减小由于控制阀构件上的压力差而作用于控制阀构件上的力的量。因为该阻尼容积与第一端口和第二端口密封隔绝，因此液压流体到导向室的入口经由穿过例如主阀构件或阀壳(即不穿过导向阀构件或控制阀构件)的流动通路。

根据本发明的第一或第二方面的又另一个实施方案，导向阀构件包括阻尼流动限制部，该阻尼流动限制部布置成限制阻尼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移动被液压地阻尼。可选择地，中间导向阀构件中的通孔可具有有效流动区域以形成阻尼流动限制部，该阻尼流动限制部布置为限制阻尼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移动被液压地阻尼。

根据本发明的第一或第二方面的又另一个实施方案，阀装置还包括故障保护弹簧装置，该故障保护弹簧装置布置成在相反于驱动力的方向上相对于主阀构件或阀壳弹性地加载控制阀构件。故障保护弹簧装置可以布置成当没有驱动力被接收时轴向移动或将控制构件推动到故障保护位置，其中在故障保护位置该导向限制部是关闭的并且该旁路限制部分地打开以实现对旁路流体流的预定限制。应理解的是，没有接收到驱动力时的情况指的是当驱动系统存在电气或机械故障时。故障保护弹簧装置可以被布置成只在没有驱动力被接收时弹性地加载控制阀构件。故障保护弹簧装置可以包括偏置弹簧构件(如上所述)。故障保护弹簧装置可以可选择地包括故障保护弹簧构件、轴向可移动的弹簧基部构件和导向弹簧构件，其中故障保护弹簧构件和导向弹簧构件被串联布置，其中弹簧基部构件在其之间。故障保护弹簧构件的弹簧刚度可以比导向弹簧构件的刚度低。故障保护弹簧构件的弹簧刚度可以被选择为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，弹簧基部构件可以在正常操作期间抵靠主阀构件，并且可以在故障保护操作期间即在没有驱动力被接收时从主阀构件释放。因此，在故障保护操作期间，故障保护弹簧构件和导向弹簧构件一起作用(串联地)以将控制阀构件推动到故障保护位置。

根据本发明的第一或第二方面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节流器和上游节流器，下游节流器具有比上游节流器更大的径向范围或直径，因此响应于作用于主阀构件上的导向压力而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行程，下游节流器和上游节流器的限制彼此不同地改变。应当理解的是，主流体流从第一端口经由上游节流器并且其后经由下游节流器流动到第二端口。下游节流器可以被布置为用小行程实现对节流器功能大小的较大的影响且用大行程实现较小的影响或切断效果，并且上游节流器可以被布置为用小行程实现对节流器功能大小的很小的影响和用大行程实现对最后确定的大小的较大影响。这种构造可以通过在主阀构件抵靠主阀座时将上游节流器布置为部分地打开并且将下游节流器布置为完全关闭来实现。该实施方案是有利的，因为该两个串联连接(上游和下游)节流器可以一起用于在正讨论的阀装置中形成节流功能，以取决于当前的行程大小，分别通过相互改变其节流器的大小(优选是相继地)，以实现打开和关闭功能的至少开始的和最后的部分中的平滑节流的特性。应当理解的是，该实施方案优选地用于仅单向流动的阀布置。

根据本发明的第一或第二方面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凹槽。主阀构件的第一环形部分被布置成与主阀座相互作用以形成上游节流器。主阀构件的第二环形部分被布置成与主阀座相互作用以形成下游节流器。可选择地，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凹槽，并且主阀座可以包括形成第一环形阀座部分和第二环形阀座部分的环形凹槽。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节流器。主阀构件的第二环形部分被布置成与第二环形座部分相互作用以形成下游节流器。该实施方案实现两个区域，其取决于各自行程的大小并且直接界定有关区域的外节流器和内节流器。当行程大小是小的时，外节流器在大小上小于(即，其对正讨论的过程具有更大的影响)内节流器。当行程大小增加时，内节流器在大小上小于(即，其对正讨论的过程具有更大的影响)外节流器。节流器大小的所述改变具有的影响是，分别在打开和关闭功能的各自的第一部分和第二部分期间在节流器之间产生的中间压力依次减少或增加。移动着的主阀构件与两个压力区域一起工作，该两个压力区域的差异区域可以由所述中间压力作用以产生力，该力分别形成与打开和关闭功能的开始的或最后的部分相关的平滑的曲线形状的基础。

根据本发明的第一或第二方面的又另一个实施方案，主阀构件包括具有环形横截面的轴向通孔。此外，控制阀构件可以是基本上圆柱形的，并且可具有与主阀构件的通孔对应的直径，从而允许控制阀构件轴向可移动地至少部分地布置在其中并且被径向引导。控制阀构件可包括具有圆形横截面的轴向通孔。导向阀构件可以是基本上圆柱形的，并且可具有与控制阀构件的通孔对应的尺寸，从而允许导向阀构件轴向可移动地至少部分地布置在其中并且被径向引导。主阀构件、控制阀构件和导向阀构件可因此彼此同轴布置。

附图简述

参照附图，从下面详细描述中，本发明的进一步细节和方面将变得明显，其中：

图1示出了根据本发明的第一方面的阀装置的第一实施方案，

图2示出了当主阀构件处于打开位置以允许主流体流从第一端口流到第二端口时的第一实施方案，

图3示出了根据本发明的第一方面的阀装置的第二实施方案，在该实施方案中提供了旁路限制，

图4示出了根据本发明的第二方面的阀装置的实施方案，

图5示出了根据本发明的第一方面的阀装置的第三实施方案，

图6示出了根据本发明的第一方面的阀装置的第四实施方案，其中图示了从第一端口到第二端口的流动方向，

图7示出了第四实施方案，其中图示了从第二端口到第一端口的流动方向，

图8示出了根据本发明的第一方面的阀装置的第五实施方案的导向阀装置的详细视图，

图9示出了根据本发明的第一方面的阀装置的第六实施方案，

图10示出了根据本发明的第一方面的阀装置的第七实施方案，

图11示出了当控制阀构件处于故障保护位置时的第二实施方案，和

图12示出了当控制阀构件处于故障保护位置时的根据本发明的第一方面的阀装置的第八实施方案。

实施方案详细描述

现在将结合附图进一步描述本发明。

图1示出了根据本发明的第一方面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、控制阀构件5和导向阀构件6。阀壳2包括第一端口7和第二端口8。在第一实施方案中，第一端口和第二端口分别充当进入端口和排出端口，以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，并且被布置成与阀壳的主阀座9相互作用，以便响应于作用在主阀构件的上表面11上的导向压力Pp而限制(或调节)从第一端口7流到第二端口8的主流体流10中的压力。在该实施方案中，通过作用在主阀构件的上表面11上的主螺旋弹簧构件12，主阀构件4朝着主阀座被弹性地加载到关闭位置。在其他实施方案中，主阀构件可以通过其他类型的弹簧构件被弹性地加载，或可以是自身柔性的且/或弹性的以实现所需的弹性加载。

导向室3由形成在主阀构件的上表面11、控制阀构件5的上表面以及阀壳2的内壁之间的空间界定。经由控制阀构件4的上部部分中的通孔13、并且经由导向阀构件6中的轴向通孔14和主阀构件4的底部部分中的轴向通孔15，导向室3与第一端口7流体连通。作用在主阀构件4的上表面11上的导向压力Pp由导向室3中的液压压力限定。通孔13和14还导致了基本上相同的压力作用在控制阀构件5和导向阀构件6两者的轴向端表面上，因此，消除了对克服由导向阀构件和控制阀构件上的压力差造成的力的驱动力的需要。轴向通孔15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液压流体从第一端口7到在控制阀构件5的下端和主阀构件4的杯形下端的内表面之间形成的空间的流入。这可以动态地减小控制阀构件上的压力差。

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阀构件内，并且在上表面11上方延伸到导向室3中。此外，控制阀构件5响应于作用在控制阀构件上的驱动力而在轴向方向相对于主阀构件是可移动的。在该实施方案中，驱动力由驱动杆16接收。该驱动杆可以是轴向可移动磁性构件，螺线管响应于电流在该轴向可移动磁性构件上施加力。

导向阀构件6在形状上是大体圆柱形的，并且在控制阀构件内相对于主阀构件4且相对于控制阀构件5是轴向可移动的。导向阀构件的上部端包括径向延伸的凸缘部分17，该凸缘部分17布置为与控制阀构件的环形导向阀座18相互作用以限制导向流体流21从导向室流出到第二端口8。凸缘部分17与导向阀座具有对应的直径。通过偏置弹簧构件19，导向阀构件6相对于所述主阀构件朝着导向阀座被弹性地加载。由于导向阀座18是控制阀构件5的一部分，所以在导向阀构件上弹性加载时的预张力通过控制阀构件5响应于驱动力的轴向移动是可调节的。

导向压力Pp从而由从第一端口7流动到导向室3的进入流体流22与从导向室流动到第二端口8的排出导向流体流21之间的平衡来确定，后者由导向限制部确定。导向压力Pp将作用于导向阀构件的上部端，以施加向下引导的压力，该压力将起到打开导向阀的作用。导向限制部的有效流动区域由导向阀构件相对于导向阀座的行程来确定。该行程由压力与来自偏置弹簧构件19的反作用弹簧力之间的平衡来确定。因而，该导向限制部属于压力调节型。如上文提到的，偏直弹簧构件的预张力是响应于驱动力而可调节的。

在图1中，第一端口中的作用于主阀构件4的底部表面20上的液压压力不足以克服主螺旋弹簧构件12的反向力和作用于主阀构件上的导向压力Pp。当速度较低使得联接到第一端口的减振器的工作室中的液压压力也较低时，可能是如此。因而，主阀构件处于关闭位置，即与主阀座9邻接，以阻止从第一端口流动到第二端口的主流体流。然而，经由导向限制部，导向流体流21不从导向室流动到第二端口。

图2示出了当主阀构件处于打开位置以允许主流体流10从第一端口7流动到第二端口8时的第一实施方案。在这种情况下，第一端口中的作用于主阀构件的底部表面20上的液压压力足以克服主螺旋弹簧构件的反向力和作用于主阀构件的上表面11上的导向压力Pp。经由通过调节对从导向室到第二端口的导向流体流的限制来调节导向压力，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来实现的。因而，该主流体流10的限制属于压力调节型的。

图3示出了根据本发明的第一方面的阀装置的第二实施方案。第二实施方案不同于第一实施方案，在于提供了对绕过主流体流110的旁路流体流127的旁路限制。

控制阀构件105包括在控制阀构件的包络表面中的以环形凹槽的边缘形式的第一旁路阀部分123。主阀构件104包括在主阀构件中的以环形凹槽的内边缘形式的第二旁路阀部分124。第一旁路阀部分123布置成与主阀构件104的第二旁路阀部分124相互作用，以界定对从第一端口107到第二端口108的旁路流体流127的旁路限制。旁路流体流绕过主流体流110。当控制阀构件105响应于驱动力轴向移动时，控制阀构件和主阀构件中的凹槽(其边缘形成第一旁路阀部分和第二旁路阀部分)之间的重叠改变，从而调节对旁路流体流127的有效流动限制区域。

图4示出了根据本发明的第二方面的阀装置的实施方案。阀装置201包括阀壳202、导向室203、主阀构件204、控制阀构件205和导向阀构件206。阀壳202包括第一端口207和第二端口208。第一端口和第二端口分别充当进入端口和排出端口，以用于液压流体的进入和排出。主阀构件204轴向可移动地布置在阀壳202中，并且布置成与阀壳的主阀座209相互作用，以便响应于作用于主阀构件的上部表面211的导向压力Pp而限制(或调节)从第一端口207流动到第二端口208的主流体流中的压力。在该实施方案中，通过作用于主阀构件的上部表面211上的主螺旋弹簧构件212，主阀构件204朝着主阀座弹性地加载到关闭位置。在其他实施方案中，主阀构件可以通过其他类型的弹簧构件被弹性地加载，或可以是自身柔性的且/或弹性的以实现所需的弹性加载。

导向室203由形成在主阀构件的上部表面211、控制阀构件205的上部表面以及阀壳202的内壁之间的空间界定。经由控制阀构件204的上部部分中的通孔213、并且经由导向阀构件206中的轴向通孔214和主阀构件204的底部部分中的轴向通孔215，导向室203与第一端口207流体连通。作用于主阀构件204的上部表面211上的导向压力Pp由导向室203中的液压压力限定。通孔213和214还导致了基本上相同的压力作用在控制阀构件205和导向阀构件206两者的轴向端表面上，因此，消除了对克服由导向阀构件和控制阀构件上的压力差造成的力的驱动力的需要。

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阀构件内，并且在上部表面211上方延伸到导向室203中。此外，控制阀构件205响应于作用在控制阀构件上的驱动力在轴向方向相对于主阀构件是可移动的。在该实施方案中，驱动力由驱动杆216接收。该驱动杆可以是轴向可移动磁性构件，螺线管响应于电流在其上施加力。

导向阀构件206在形状上是大体圆柱形的，并且在控制阀构件内相对于主阀构件204且相对于控制阀构件205是轴向可移动的。

导向阀构件的下部端包括径向延伸的凸缘部分225，该凸缘部分225布置为与主阀构件的环形导向阀座226相互作用以限制导向流体流221从导向室流出到第二端口208。凸缘部分225与导向阀座具有对应的直径。通过偏置弹簧构件219，导向阀构件206相对于控制阀构件朝着导向阀座弹性地加载。由于该偏置弹簧构件布置在控制阀构件205和导向阀构件206之间，因此在导向阀构件上弹性加载时的预张力通过控制阀构件205响应于驱动力的轴向移动是可调节的。

导向压力Pp从而由从第一端口207流动到导向室203的进入流体流222与从导向室流动到第二端口208的排出导向流体流221之间的平衡来确定，后者由导向限制部确定。导向压力Pp将作用于导向阀构件的下部端上，以施加向上引导的压力，该压力将起到打开导向阀的作用。导向限制部的有效流动区域由导向阀构件相对于导向阀座226的行程来确定。该行程由压力与来自偏置弹簧构件219的反作用弹簧力之间的平衡来确定。因而，该导向限制部属于压力调节型。如上文提到的，该偏置弹簧构件的预张力是响应于驱动力可调节的。

在图4中，第一端口中的作用于主阀构件204的底部表面220上的液压压力不足以克服主螺旋弹簧构件212的反向力和作用于主阀构件上的导向压力Pp。当速度较低使得联接到第一端口的减振器的工作室中的液压压力也较低时，可能如此。因而，主阀构件处于关闭位置，即与主阀座209邻接，以阻止从第一端口流动到第二端口的主流体流。然而，经由导向限制部，导向流体流221不从导向室流动到第二端口，并且旁路流体流227从第一端口流动到第二端口。

图5示出了根据本发明的第一方面的阀装置的第三实施方案。主阀构件304的面向主阀座309的部分具有环形凹槽以形成第一环形部分328和第二环形部分329。主阀座309具有在面对主阀构件304的表面中的环形凹槽，以形成第一环形阀座部分330和第二环形阀座部分331。主阀构件的第一环形部分328具有对应于第一环形阀座部分330的直径的直径，以形成对主流体流310的上游限制。主阀构件的第二环形部分329具有对应于第二环形阀座部分331的直径的直径，以形成对主流体流310的下游限制。因为下游限制和上游限制具有不同的直径，因此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，上游限制提供较小的有效流动限制区域，即比下游限制更大的限制流动。

图6和图7示出了根据本发明的第一方面的阀装置的第四实施方案，其中阀装置配置为限制在第一端口和第二端口之间在两个方向上的流体流。在图6中，示出了从第一端口407到第二端口408的流动方向，并且在图7中示出了从第二端口到第一端口的流动方向。阀布置1包括阀壳402、导向室403、主阀构件404和控制阀构件405。阀壳402包括第一端口407和第二端口408。在第四实施方案中，第一端口和第二端口轮流地充当用于液压流体的进入和排出的进入端口和排出端口。主阀构件403轴向可移动地布置在阀壳402中，并且被布置成与阀壳的主阀座409相互作用以便响应于作用在主阀构件的上部表面411上的导向压力而限制(或调节)第一端口407和第二端口408之间的主流体流410中的压力。通过作用在主阀构件的上部表面10上的主螺旋弹簧构件412，主阀构件404朝着主阀座弹性地朝着关闭位置加载。

导向室403由形成在主阀构件的上部表面411和阀壳402的内壁之间的空间界定。导向室403经由主阀构件404中的第一轴向通孔432与第一端口407流体连通，并且经由主阀构件404中的第二轴向通孔433与第二端口407流体连通。在轴向方向上是柔性的或可挠曲的圆盘形或板形单向阀构件434布置在主阀构件的上部表面411上以覆盖轴向通孔432和433，从而形成允许仅在从第一端口到导向室的方向上流过第一轴向通孔432的液压流体流的第三单向阀以及允许仅在从第二端口到导向室的方向上流过第二轴向通孔432的液压流体流的第四单向阀。作用于主阀构件404的上部表面411上的导向压力由导向室403中的液压压力界定。在其他实施方案中，单向阀可以是另一种类型，例如球阀型。

控制阀构件405是大体上圆柱形的形状并且布置成与主阀构件404同轴且部分地在主阀构件404内，并且在上部表面411上方延伸到导向室403中。此外，控制阀构件405响应于作用在控制阀构件上的驱动力而在轴向方向上相对于主阀构件是可移动的。在该实施方案中，驱动力由驱动杆416接收。该驱动杆可以是可轴向移动磁性构件，螺线管响应于电流而在其上施加力。

导向阀构件406在形状上是大体圆柱形的，并且在控制阀构件内相对于主阀构件404且相对于控制阀构件405是轴向可移动的。导向阀构件的上部端包括径向延伸的凸缘部分417，该凸缘部分417布置成与控制阀构件的环形导向阀座418相互作用，以限制导向流体流421从导向室流出。凸缘部分417与导向阀座具有对应的直径。通过偏置弹簧构件419，导向阀构件406相对于所述主阀构件朝着导向阀座被弹性地加载。由于导向阀座418是控制阀构件405的一部分，所以在导向阀构件上弹性加载时的预张力通过控制阀构件405响应于驱动力的轴向移动是可调节。

导向压力Pp从而由从第一端口407流动到导向室403的进入流体流422与从导向室流动到第二端口408的排出导向流体流421之间的平衡来确定，后者由导向限制部确定。导向压力Pp将作用于导向阀构件的上部端，以施加向下引导的压力，该压力将起到打开导向阀的作用。导向限制部的有效流动区域由导向阀构件相对导向阀座的行程来确定。该行程由压力与来自偏置弹簧构件419的反作用弹簧力之间的平衡来确定。因而，该导向限制部属于压力调节型。如上文提到的，偏置弹簧构件的预张力是响应于驱动力可调节的。

控制阀构件405包括在控制阀构件的包络表面中的以环形凹槽的边缘形式的第一旁路阀部分423。主阀构件404包括在主阀构件中的以环形凹槽的内边缘形式的第二旁路阀部分424。第一旁路阀部分423布置成与主阀构件404的第二旁路阀部分424相互作用，以界定对第一端口407和第二端口408之间的旁路流体流427的双向旁路限制。旁路流体流绕过主流体流410。当控制阀构件405响应于驱动力轴向移动时，控制阀构件和主阀构件中的凹槽(其边缘形成第一旁路阀部分和第二旁路阀部分)之间的重叠改变，从而调节对旁路流体流427的有效流动限制区域。

球阀型的第一单向阀435布置在导向限制部和第一轴向通孔432之间的流动路径中，以允许仅在从导向阀至第一端口的方向上的流体流。球阀型的第二单向阀436布置在导向限制部和第二轴向通孔433之间的流动路径中，以允许仅在从导向阀至第二端口的方向上的流体流。两个单向阀435、436一起形成确保导向流体流流到液压压力最低的端口的方向阀装置。在图6中，第一端口407中的压力高于第二端口408中的压力，因此第一单向阀435被关闭以防止从导向室403至第一端口407的导向流体流，而第二单向阀436被打开以允许从导向室403至第二端口408的导向流体流。应当理解，第一单向阀的球通过导向限制部上的压力差被保持在关闭位置，并且第二单向阀的球通过导向流体流被移动到打开位置。在图7中，第二端口408中的压力高于第一端口407中的压力，并且单向阀435、436处于与图6中的位置相比的相反的位置，以允许从导向室403到第一端口407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方向阀功能。

当控制阀构件405响应于驱动力轴向移动时，弹簧构件419上的预张力改变，从而调整导向流体流421上的压力调节效果。因此，可以通过调节驱动力来调节导向压力。

第一旁路阀部分423布置成与主阀构件404的第二旁路阀部分424相互作用，以界定对第一端口和第二端口之间的双向旁路流体流427的旁路限制。旁路流体流绕过主流体流410。旁路流与导向流421分离。当控制阀构件405响应于驱动力轴向移动时，控制阀构件和主阀构件中的凹槽(其边缘形成第一旁路阀部分和第二旁路阀部分)之间的重叠改变，从而调节对旁路流体流427的有效流动限制区域。

主阀构件404的底部表面构成第一提升表面区域420。当第一端口407中的液压压力作用在该区域420上并且该压力足以克服作用在主阀构件的上部表面411上的导向压力Pp和主螺旋弹簧构件412的力时，主阀构件404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到第二端口的主流体流。在图6中示出了这种情况。

主阀构件404还包括第二环形提升表面区域437。此区域由主阀构件的上部部分和下部部分之间的直径差界定。当第二端口408中的液压压力作用在该区域437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411的力时，主阀构件404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二端口到第一端口的主流体流。在图7中示出了这种情况。

在控制阀构件405的下部端和主阀构件404的杯形下部端的内表面之间形成的空间界定与第一端口407和第二端口408密封隔绝的阻尼容积438。导向阀构件406具有在轴向方向上从中延伸经过的通孔414，以用于阻尼容积438和导向室403之间的流体连通。轴向通孔414还导致了基本上相同的压力作用在导向阀构件和控制阀构件的两个轴向端表面上，进而消除对克服由控制阀构件上的压力差造成的力的驱动力的需要。

图8示出了根据本发明的第一方面的阀装置的第五实施方案的导向阀装置的详细视图。第五实施方案不同于第四实施方案在于，在导向阀座518和导向阀构件506之间提供了中间导向阀构件539，并且在于导向阀构件不具有径向延伸的凸缘部分(使得导向阀座具有大于导向阀构件的直径)。中间导向阀构件539属于垫片型，即在轴向方向上可挠曲的圆盘型垫圈。中间导向阀构件的固有弹性性能使中间导向阀构件在远离导向阀座的方向上朝着导向阀构件被弹性加载。因而，中间导向阀构件将作用在导向阀构件上，以防止或减小导向阀的关闭。因为导向阀座具有大于导向阀构件的直径，所以形成了差异区域，以在中间导向阀构件的两侧之间(即在导向限制部的上游压力和下游压力之间)实现压力反馈效果，当导向限制部不完全关闭时，导向流体流从导向室503经过控制阀构件505的上部端中的通孔513、在中间导向阀构件539和导向阀座518之间、经过中间导向阀构件中的至少一个通孔540并于此后根据第一端口或第二端口中的哪一个端口具有最低压力而流动到第一端口或第二端口。此外，中间导向阀构件539设置有孔口或通孔541，以限制在该导向室和该阻尼容积之间的经由导向阀构件506中的通孔的穿过其中的液压流体流。孔口或通孔541具有有效流动区域以形成阻尼流动限制，该阻尼流动限制布置为限制该阻尼容积和该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移动被液压阻尼。

图9示出了根据本发明的阀装置的第六实施方案。第六实施方案不同于第二实施方案在于，旁路导向阀构造不同。控制阀构件具有基本上平的下端表面部分642，并且第一旁路阀部分包括该下端表面部分的边缘643。

图10示出了根据本发明的第一方面的阀装置的第七实施方案。第七实施方案不同于第四实施方案在于，导向阀构件在导向室703和阻尼容积738之间的流动路径中设置有孔口744。该孔口具有固定的有效流动区域以实现对该阻尼容积和该导向室之间的流体流的限制，使得主阀构件和控制阀构件之间的相对移动被液压阻尼。

图11示出了当控制阀构件105处于故障保护位置时的第二实施方案。在图中，示出了没有被接收到驱动力时的情况，即例如当驱动系统存在电气或机械故障时。由于没有接收到驱动力，因此偏置弹簧构件119将控制构件105向上推动到图示的故障保护位置，在该故障保护位置，从导向限制部到第二端口108的流动路径是关闭的，并且旁路限制部分地打开以实现对旁路流体流127的预定限制。在该故障保护位置，控制阀构件和主阀构件中的环形凹槽145、146是不重叠的，从而从导向限制部关闭流动路径，以阻止任何流体流从导向室流出。因此，防止了液压流体离开导向室，并且导向室103中的液压流体的压力将防止主阀构件104从主阀座109被释放或提升。在故障保护位置，从第一端口到第二端口的总流量仅由控制阀构件相对于主阀构件的故障保护位置界定的对旁路流体流127的预定限制来确定。

图12示出了根据本发明的第一方面的阀装置的第八实施方案。第八实施方案不同于第二实施方案在于，其进一步包括故障保护弹簧构件847和轴向可移动弹簧基部构件848。故障保护弹簧构件847和偏置弹簧构件819串联地布置，弹簧基部构件848在其之间。故障保护弹簧构件的弹簧刚度低于偏置弹簧构件的刚度，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。弹簧基部构件在正常操作期间抵靠主阀构件的座部分849，并且在故障保护操作期间从主阀构件释放。如图12中图示的，在故障保护操作期间，故障保护弹簧构件和导向弹簧构件一起串联地起作用以将控制阀构件强迫到故障保护位置。如上文结合图11解释的，以相同的方式，当处于故障保护位置时，从导向室到第二端口的流动路径关闭并且旁路限制部分地打开以实现对旁路流体流827的预定限制。

虽然本发明的示例性实施方案已被示出和描述，但将对本领域技术人员明显的是，可以作出对如本文所述的本发明的若干变化和修改或变更。因此，应理解的是，本发明的以上描述和附图将被视为其非限定性的示例，并且发明的范围在所附的专利权利要求中界定。

Claims (22)

1.一种用于减震器的阀装置(1)，所述阀装置包括:

-阀壳(2)，其包括第一端口和第二端口(7、8)；

-导向室(3)，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)，其轴向可移动地布置在所述阀壳中且布置成与所述阀壳的主阀座(9)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而限制所述第一端口和所述第二端口之间的主流体流(10)；

-控制阀构件(5)，其响应于作用在所述控制阀构件上的驱动力而在所述主阀构件内是轴向可移动的；

-导向阀构件(6)，其在所述控制阀构件内是轴向可移动的，所述导向阀构件布置成与所述控制阀构件的导向阀座(17)相互作用以限制导向流体流(21)从所述导向室流出；

-其中，所述导向阀构件(6)相对于所述主阀构件(4)或所述阀壳(2)朝着所述导向阀座(17)弹性地加载，使得在所述导向阀构件上的弹性加载响应于所述驱动力是可调节的。

2.一种用于减震器的阀装置(201)，所述阀装置包括:

-阀壳(202)，其包括第一端口和第二端口(207、208)；

-导向室(203)，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(204)，其轴向可移动地布置在所述阀壳(202)中且布置成与所述阀壳的主阀座(209)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而限制所述第一端口和所述第二端口之间的主流体流；

-控制阀构件(205)，其响应于作用在所述控制阀构件上的驱动力而在所述主阀构件(204)内是轴向可移动的；

-导向阀构件(206)，其在所述控制阀构件(205)内是轴向可移动的，所述导向阀构件布置成与所述阀壳或所述主阀构件(204)的导向阀座(226)相互作用以限制导向流体流(221)从所述导向室流出；

-其中，所述导向阀构件相对于所述控制阀构件朝着所述导向阀座弹性地加载，使得在所述导向阀构件上的弹性加载响应于所述驱动力是可调节的。

3.根据权利要求1或2所述的阀装置，还包括布置在所述导向阀座(518)和所述导向阀构件(506)之间的中间导向阀构件(539)，其中所述中间导向阀构件在远离所述导向阀座的方向上朝着所述导向阀构件弹性地加载。

4.根据权利要求3所述的阀装置，其中所述中间导向阀构件(539)是柔性的且是圆盘形或板形的。

5.根据权利要求3或4所述的阀装置，其中所述导向阀座(518)具有比所述导向阀构件(506)大的径向范围。

6.根据权利要求3-5中任一项所述的阀装置，其中所述中间导向阀构件包括用于穿过其中流体连通的通孔(541)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的阀装置，其中所述控制阀构件(105)包括第一旁路阀部分(123)，所述第一旁路阀部分布置成与所述主阀构件(104)的第二旁路阀部分(124)相互作用以界定对所述第一端口和所述第二端口之间的旁路流(127)的旁路限制，其中所述旁路限制响应于所述驱动力是可调节的。

8.根据权利要求7所述的阀装置，其中所述第二旁路阀部分包括所述主阀构件的内边缘(125)。

9.根据权利要求7所述的阀装置，其中所述第一旁路阀部分包括在所述控制阀构件中的凹进部的边缘(125)。

10.根据权利要求9所述的阀装置，其中所述凹进部包括环形凹槽。

11.根据权利要求7所述的阀装置，其中所述第一旁路阀部分包括所述控制阀构件的下边缘部分(643)。

12.根据前述权利要求中任一项所述的阀装置，其中所述主阀构件(404)包括布置为响应于所述第一端口(407)中的液压压力而使所述主阀构件与所述主阀座(409)轴向分离的第一提升表面区域(420)，和布置为响应于所述第二端口(408)中的液压压力而使所述主阀构件与所述主阀座轴向分离的第二提升表面区域(437)。

13.根据前述权利要求中任一项所述的阀装置，还包括布置为允许仅在从所述第二导向阀部分至所述第一端口(407)的方向上的流体流的第一单向阀(435)，和布置为允许仅在从所述第二导向阀部分至所述第二端口(408)的方向上的流体流的第二单向阀(436)。

14.根据前述权利要求中任一项所述的阀装置，还包括布置为允许仅在从所述第一端口(407)至所述导向室(403)的方向上的液压流体流的第三单向阀(434)，和布置为允许仅在从所述第二端口至所述导向室的方向上的液压流体流的第四单向阀(434)。

15.根据前述权利要求中任一项所述的阀装置，其中所述导向阀构件包括用于穿过其中流体连通的轴向通孔(14；214)。

16.根据权利要求15所述的阀装置，其中在所述主阀构件、所述控制阀构件和所述导向阀构件之间形成的阻尼空间界定与所述第一端口和所述第二端口密封隔绝的阻尼容积(438；738)，所述容积经由所述导向阀构件的所述通孔(414；744)与所述导向室流体连通。

17.根据从属于权利要求6时的权利要求16所述的阀装置，其中所述通孔(541)形成阻尼流动限制部，所述阻尼流动限制部布置为限制所述阻尼容积和所述导向室之间的流体流，使得所述主阀构件和所述控制阀构件之间的相对移动被液压地阻尼。

18.根据权利要求16所述的阀装置，其中所述导向阀构件包括布置为限制所述阻尼容积(738)和所述导向室(703)之间的流体流的阻尼流动限制部(744)，使得所述主阀构件和所述控制阀构件之间的相对移动被液压地阻尼。

19.根据从属于权利要求7时的前述权利要求中任一项所述的阀装置，还包括故障保护弹簧装置(19)，所述故障保护弹簧装置(19)布置为在所述驱动力的反方向上弹性地加载所述控制阀构件。

20.根据权利要求19所述的阀装置，还包括布置在所述导向阀构件和弹簧基部构件(848)之间的导向弹簧机构(819)，所述导向弹簧机构布置成朝着所述导向阀座弹性地加载所述导向阀构件，所述故障保护弹簧装置(847)布置为作用在所述弹簧基部构件上以弹性地加载所述控制阀构件。

21.根据权利要求1-11或15-20中任一项所述的阀装置，其中所述主阀构件(304)与所述主阀座(309)相互作用以鉴于所述主流体流形成下游节流器(329、331)和上游节流器(328、330)，所述下游节流器具有比所述上游节流器大的径向范围，因此响应于作用于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。

22.根据权利要求21所述的阀装置，其中所述主阀构件包括用于形成第一环形部分和第二环形部分(328、329)的环形凹槽，并且其中所述主阀座包括用于形成第一环形阀座部分和第二环形阀座部分(330、331)的环形凹槽，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座部分相互作用以形成所述上游节流器，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座部分相互作用以形成所述下游节流器。