CN106795936B - 阀装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种阀装置(1)，该阀装置用于控制减震器中的阻尼介质流。本发明基于本发明人的这样的认识：来自分布的加压阻尼流体的径向力和由作用在可滑动阀构件(5)上的流体的流速产生的轴向力来产生径向摩擦力和轴向干扰力，这两个力均影响可滑动阀构件(5)的轴向位置。因此，本发明人已经发明了一种阀装置(1)，其中，加压的阻尼流体作用在可滑动阀构件(5)的整个圆周周围，并且流动力对可滑动阀构件(5)的冲击被最小化，这大大减小了干扰轴向力，从而实现了具有可靠操作的更可信的阀装置(1)。

Description

阀装置

发明的技术领域

本发明总体上涉及阀装置的领域。特别地，本发明涉及一种用于控制减震器中的阻尼介质流的阀装置。

技术背景

通常，在电控减震器的技术领域内，阀装置用于在活塞在减震器的阻尼介质填充室中往复运动期间控制压缩室和回弹室(rebound chamber)之间的阻尼介质流。活塞经由活塞杆连接到轮或底盘，而室连接到没有连接活塞的轮或底盘中的一个。在压缩冲程期间，活塞在朝向压缩室的方向上轴向地移动，并且从而对压缩室中的阻尼介质加压。在回弹冲程期间，活塞朝向回弹室即在相反的方向上轴向地移动，并且从而对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，或反过来从回弹室转移到压缩室。阻尼介质流需要被控制以获得活塞的阻尼效果以及因此减震器的阻尼效果，即，衰减轮和底盘之间的相对运动。

对减震器中的阻尼介质流中的压力的控制可以取决于由阀装置产生的压力。减震器中的压力调节器可以设置有抵靠着座部作用的轴向可移动或可挠曲的阀构件，例如，垫圈、锥形物或垫片。通过力的均衡或平衡，例如，在一个方向上作用在阀构件上的压力和/或流动力与反作用力或反向力(例如，在反方向上作用在阀构件上的弹簧力、摩擦力或先导压力中的一个或多个)之间的均衡，实现压力控制。当减震器的活塞以一定速度移动，使得压力和/或流动力变得比反向力或反作用力大时，可移动阀构件被迫使离开座部，从而打开流动通道。因此，可移动阀构件被迫以一定的行程打开，该行程定义为由作用在压力调节器的调节面积上的压力所产生的流动的函数。

一些现有技术的阀装置使用可滑动布置的控制阀构件来调节流。这种可滑动布置的控制阀构件的调节的流可以是主流或旁路流，该旁路流用于允许平行于压缩室和回弹室之间的主流的流。

这种类型的阀构件通常是压力减少的，并且通过压力平衡和/或弹簧装置阀被偏压，这种类型的阀构件的问题是，用于调整轴向位置的可用力通常是低的，这使得阀构件对作用在其上的力敏感。因此，这种阀装置在操作期间非常容易受到干扰。

因此，需要一种用于具有增加的操作可靠性的减震器的阀装置。

发明概述

本发明的目的是提供一种改进的阀装置，其具有更可靠的操作，从而产生更可信的阀装置。

上述和其它目的通过阀装置实现，该阀装置适用于减震器并且包括：阀壳体，其具有第一端口和第二端口；主阀构件，其布置在所述阀壳体中并且具有径向孔；以及控制阀构件，其响应于作用在所述控制阀构件上的致动力而相对于所述主阀构件在轴向方向上是可移动的，以限制在所述第一端口和第二端口之间的第一阻尼流体流，其中，所述控制阀构件包括彼此相距一定的轴向距离的至少第一径向孔和第二径向孔，该第一径向孔和第二径向孔流体地连接至彼此并且允许所述阻尼流体在在所述第一端口和第二端口之间经过所述主阀构件的径向孔的所述第一流。此外，主阀构件包括沿主阀构件的内圆周在所述径向孔的径向内端处的第一凹部以形成外部体积，该外部体积用于保持阻尼流体，以便使在所述第一端口和所述第二端口之间流动的加压的阻尼流体分散在所述控制阀构件的大体上整个圆周周围。最后，通过所述第一径向孔相对于所述外部体积的边缘的轴向位置来控制阻尼介质的第一流，以便在减小所述第一径向孔的开口时限制该流。

本发明基于本发明人的认识，即来自分布的加压阻尼流体的径向力和由作用在可滑动阀构件上的流体的流速产生的轴向力来产生径向摩擦力和轴向干扰力，该两个力均影响可滑动阀构件的轴向位置。因此，本发明人已经发明了一种阀装置，其中，加压的阻尼流体作用在可滑动阀构件的整个圆周周围，并且通过消除可滑动阀构件上的轴向表面使流动力对可滑动阀构件的冲击最小化，这受到由增加的流速产生的压力的局部降低的影响，这大大减小了干扰轴向力，并且从而实现了具有可靠的操作的更可信的阀装置。

因此，提供了一种改进的阀装置，其具有比现有技术更可靠的操作，从而产生更可信的阀装置。具体地，在这种阀装置中的加压阻尼流体作用在控制阀构件的整个圆周周围，并且通过消除可滑动阀构件上的轴向表面使流动力对控制阀构件的冲击最小化，这受到由增加的流速产生的压力的局部降低的影响，这大大减小了干扰轴向力，并且从而实现了具有可靠的操作的更可信的阀装置。具有用于保持加压流体的体积使得该体积围绕控制阀构件的整个圆周通过平衡该阀来实现该效果。此外，通过借助于主阀构件中的凹部实现外部体积，可以通过调节控制阀构件相对于凹部的轴向位置来实现该限制。因此，当控制阀构件中的第一径向孔的开口面积与外部体积的边缘重叠时，阻尼流体被限制，以便控制阻尼效果。在外部体积的轴向外侧的第一径向孔的开口面积越多，阻尼流体被限制得越多。其中第一径向孔包括在控制阀构件中并且外部体积的边缘是主阀构件的一部分的设计提供了低的干扰力。因此，现有技术中的有关作用在控制阀构件上的力的问题可以通过根据上述的阀装置来克服。

在本申请中，用语“限制流”应当被解释为调节压力和/或调节流自身。调节应解读为等同于控制，例如，通过对压力和/或流进行限制或节流来控制。此外，当关于在“X和Y之间的界面”中的凹部描写时，意味着凹部可以通过例如，从X或从Y移除材料，或从两个中的每一个移除材料的组合来产生。此外，故障安全流被定义为当致动力低于预定力时绕过主流体流的阻尼介质流。另外，应理解，致动力至少在轴向方向上被提供。此外，尽管下面的详细描述关于哪个端口是第一端口以及哪个是第二端口是一致的，但是对于本发明构思，流在哪个方向上，即仅从第一端口到第二端口、仅从第二端口到第一端口或在两个方向，这无关紧要。例如，第一径向孔包括在控制阀构件中并且外部体积的边缘是主阀构件的一部分的特征提供了在两个流动方向上的低干扰力。因此，在本文件的上下文中，当谈论流时，用语“在第一端口和第二端口之间”并不指示流的方向。应理解为流的任一方向或甚至两个方向。最后，用语“孔”或“径向孔”应理解为任何类型的钻孔、液体管线、通孔或类似物。至少，该孔应该允许阻尼介质的通流。此外，“径向”是指孔的延伸部具有至少径向分量。这并不意味着孔需要具有严格的径向延伸部。另外，在本申请的上下文中，当描写“包括径向孔”时，应理解为其包括一个或多个径向孔。即，一个径向孔不排除数个径向孔。

根据一个实施方案，主阀构件轴向可移动地布置在所述阀壳体中，并且布置成与所述阀壳体的主阀座相互作用，以便限制所述第一端口和所述第二端口之间的主阻尼流体流。因此，可以通过控制主阀构件和主阀座之间的开口的大小来控制主流。

根据再另一个实施方案，第一阻尼流体流是旁路流。因此，通过控制阀构件中的径向孔的第一阻尼流体流可以是旁路流，并且主流可以在主阀构件和主阀座之间流动。因此，可以借助于控制阀构件的轴向位置来控制更精细调节的流。此外，应理解，旁路流可以是在主流的主动控制期间，即当在主阀构件和阀座之间的通道中存在受控开口时的旁路流。旁路流还可以包括故障安全流，其中，主阀构件抵靠主阀座关闭，以便防止阻尼介质的通过所述通道的大体上任何流，并且阻尼介质在第一端口和第二端口之间的唯一流是通过故障安全流。如上面解释的，在部件发生故障或功率损失期间，这种类型的流是期望的。

根据另一个实施方案，阀装置还包括与所述第一端口和/或所述第二端口流体连通的先导室(pilot chamber)，其中，先导压力(pilot pressure)由所述先导室中的液压压力限定。因此，可以响应于先导室中的先导压力来控制主阀构件和控制阀构件中的任一个或两个。

根据再另一个实施方案，阀构件与所述阀壳体的主阀座相互作用，以响应于作用在所述主阀构件上的所述先导压力限制所述第一端口和所述第二端口之间的主阻尼流体流。由此，可以提供具有响应于先导压力而被控制的阀装置的减震器。压力调节阀装置将获得优于严格开口控制的阀的阻尼特性。在开口控制阀中，压力将作为流的函数指数地增加，而压力调节阀构件可以相对于压力以更线性的关系调节该流。例如，当在用于交通工具的减震器中实施该阀装置时，这是一个很大的优点。

根据另一个实施方案，第二轴向孔是用于控制所述阻尼介质的故障安全流的故障安全孔。因此，第二轴向孔的总开口面积可以被尺寸确定并布置成，如果阀装置中的任何部件出现故障或损失功率，则允许阻尼介质的合适的故障安全流。通过改变孔的数量，或更确切地，改变第二轴向孔的总开口面积，可以设定限制以允许用于在其中实施阀装置的应用的合适的故障安全流。

根据再另一个实施方案，阀装置还包括在所述主阀构件和所述控制阀构件之间的界面中的第二凹部，该第二凹部从所述第一凹部朝向所述第一端口轴向地移位，并且沿着主阀构件的内圆周延伸以形成内部体积，该内部体积用于保持阻尼流体，以便使在所述第一端口和所述第二端口之间流动的加压的阻尼流体分散在控制阀构件的大体上整个圆周周围。因此，第二轴向孔可以在控制阀构件相对于主阀构件的轴向位置的整个预定范围内呈现朝向第二体积完全打开的开口面积。因此，第二体积在第二轴向孔和主阀构件的径向孔之间向阻尼介质的流提供流动容量，而不需要控制阀构件相对于主阀构件的特定的轴向位置。此外，不论流动方向如何，即从第一端口到第二端口或从第二端口到第一端口，这都可以实现。

根据另一个实施方案，第一径向孔的总开口面积至少与所述控制阀构件中的第二径向孔的总开口面积大小相同，或比第二径向孔的总开口面积大。因此，第一径向孔的总开口面积在故障安全操作期间将不构成节流。在一个实施方案中，在所述控制阀构件中的第一径向孔的总开口面积与第二径向孔的总开口面积之间的比值为约2：1。在一个实施方案中，控制阀构件中的每个第一径向孔和第二径向孔的开口面积大致相同，并且总开口面积借助于孔的数量配置；例如，可以存在：两个第一径向孔和一个第二径向孔；四个第一径向孔和两个第二径向孔；或六个第一径向孔和三个第二径向孔，所有的径向孔都具有相同的开口面积。

根据再另一个实施方案，控制阀还包括轴向布置在所述第一径向孔和所述第二径向孔之间的第三组径向孔，使得当所述控制阀构件处于轴向故障安全位置中时，阻尼流体通过第二径向孔朝向第一端口的开口面积且通过第一径向孔和第三径向孔朝向第二端口的总开口面积来限制。因此，第三径向孔将用作容量孔，使得第一径向孔的总开口面积将不会对故障安全模式下的流构成限制，这是由于它们的开口面积由充当容量孔的第三径向孔的开口面积补充。因此，在故障安全模式下节流仅由第二径向孔的开口面积来控制。

根据另一个实施方案，控制阀还包括轴向布置在所述第一径向孔和所述第二径向孔之间的一组第三径向孔，使得当所述控制阀构件处于轴向主动调节位置中时，阻尼流体通过第一径向孔朝向第二端口的开口且通过第二径向孔和第三径向孔朝向第一端口的总开口来限制。因此，第三径向孔将用作容量孔，使得第二径向孔的总开口面积将不会对调节操作中的旁路流构成限制，这是由于它们的开口面积由充当容量孔的第三径向孔的开口面积补充。因此，在调节操作期间对旁路流进行节流仅由第一径向孔的开口面积来控制。

根据再另一个实施方案，第三径向孔的总开口面积大于所述第一径向孔或所述第二径向孔的总开口面积。因此，第三径向孔将用作容量孔，使得仅第一径向孔或第二径向孔(取决于何种操作模式)限制旁路流。换言之，在调节操作期间，仅第一径向孔将限制旁路流，且在故障安全操作期间，仅第二径向孔将限制旁路(故障安全)流。

在一个实施方案中，控制阀包括至少三个第三径向孔。在一个实施方案中，控制阀包括在两个和八个之间的孔。因此，阻尼流可以容易地流过穿过控制阀构件的圆周的数个孔。

根据再另一个实施方案，其中，当所述控制阀构件保持抵靠轴向止动件时，控制阀构件关闭先导室，以在先导室中建立封闭压力，该封闭压力使主阀构件保持抵靠所述主阀座，并且从而使主流在所述第一端口和所述第二端口之间保持封闭。

通过具有限制控制阀构件的轴向移动的轴向止动件，控制阀构件可以被带入到故障安全位置中，而无需精确的精度。因此，在对偏压构件的自由长度被精确地配置要求不那么精确的情况下，控制阀构件可以在故障安全操作期间保持抵靠轴向止动件。因此，尽管偏压构件的自由长度例如由于老化或由于安装或生产中的差异而随时间变化，但是可以实现相同的效果。此外，建立的压力可以将主阀构件保持在关闭位置中，导致仅有的流是通过第二径向孔的故障安全流，从而阀装置确保主流被关闭，以避免所述室之间的液压流体的大体上不受限制的流动，并且因此大体上没有阻尼力。

根据另一个实施方案，先导室中的封闭压力进一步使控制阀构件保持抵靠所述轴向止动件。因此，控制阀构件也通过封闭的压力保持抵靠止动件，从而允许可信的阀装置。在一个实施方案中，控制阀构件通过使用在先导座上的两侧上的有差异的面积并且通过先导级释放压力被保持。

根据再另一个实施方案，作用在所述控制阀构件上的致动力由螺线管产生。因此，控制阀构件可以响应于电流相对于主阀构件在轴向方向上是可移动的。例如，致动力可以通过致动杆传递，致动杆可以具有磁性构件，螺线管响应于电流在该磁性构件上施加力。

根据另一个实施方案，阀装置还包括在所述控制阀构件内轴向可移动的先导阀构件，所述先导阀构件布置成与所述控制阀构件的先导阀座相互作用，以限制从所述先导室流出的先导流体流。因此，先导压力可以通过调整先导阀构件相对于控制阀构件的轴向位置来控制，从而产生对先导阀构件和先导阀座之间的开口的调整，以允许阻尼流体的更高或更低的流。

根据再另一个实施方案，第一径向孔借助于在所述控制阀构件和所述先导阀构件之间的界面中的凹部与所述第二径向孔流体连接，以形成用于保持阻尼流体的内部体积。该内部体积可以通过在控制阀构件和/或先导阀构件中形成凹部来实现，使得允许从第一径向孔到第二径向孔的流穿过所述体积。在一个实施方案中，第三径向孔也流体地连接到该内部体积。因此，通过径向孔的所有流都经由该内部体积流动。

根据另一个实施方案，所述主阀构件的外部体积进一步使从所述第一端口流动到所述第二端口的加压的阻尼流体分散在控制阀构件的大体上整个圆周周围。

当研究所附权利要求和以下描述时，本发明的另外的特征和优势将变得明显。技术人员应认识到，本发明的不同特征可以组合，以产生除以下所描述的那些实施方案以外的实施方案，而不脱离本发明的范围。

附图简述

参考附图，本发明的另外的细节和方面从下面的详细描述将变得明显，其中：

图1示出了阀装置的实施方案的分解图，

图2示出了当主阀构件处于部分打开位置中以允许从第一端口到第二端口的调节的主流和穿过控制阀构件的旁路流时的实施方案的横截面，

图3a示出了实施方案的横截面，其中，主阀构件处于关闭位置中以阻塞从第一端口到第二端口的主流，并且控制阀处于故障安全轴向位置中，以便允许阻尼介质的故障安全流，

图3b是在图3a中示出的故障安全流的特写，

图4示出了当穿过控制阀构件的流也是从第一端口到第二端口的主流时的实施方案的横截面，以及

图5示出了当阀组件是单向阀组件并且主阀构件处于部分打开位置中以允许从第一端口到第二端口的调节的主流以及穿过控制阀构件的旁路流时的实施方案的横截面。

实施方案的详细描述

现在将参考附图在下文中更加充分地描述本发明，在附图中示出了本发明的当前优选实施方案。但是，本发明可以以许多不同的形式体现，并且不应被解释为限制于本文阐述的实施方案；相反，这些实施方案是出于彻底性和完整性而提供，且向技术人员充分地传达本发明的范围。在全文中，相似的参考字符表示相似的元件。

在下文中，在图2-4中示出的实施方案中的阀装置配置为对在第一端口和第二端口之间的两个方向上的流体流进行限制。然而，本构思同样适用于如图5中所示的单向流动阀装置。此外，尽管附图中的实施方案仅示出了具有先导阀构件6的阀装置，但是本发明同样与没有先导阀构件6的阀装置相关，其中，先导压力借助于控制阀构件或另一个阀构件调节。此外，“第一流20”应理解为通过控制阀构件的流动，而不管其是旁路流(包括故障安全流)还是主流。此外，“第二流10”是指阻尼介质在主阀构件4 和阀壳体2的主座9之间的任何流动。

图1示出了阀装置的横截面分解图。阀装置1包括阀壳体2(具有上部部分和下部部分)、主阀构件4、控制阀构件5以及先导阀构件6。该图进一步示出了阀装置的实施方案的数个细节，例如单向阀62、63和偏压设备14。然而，将参考图2-5进一步解释这些细节，其中还将描述它们各自的功能。然而，图1被包含在本申请中主要是为了阐明每个部件的形式，并且从而便于阅读和理解本申请。

图2示出了阀装置的第一实施方案的横截面图。阀装置1包括阀壳体 2、先导室3、主阀构件4、控制阀构件5以及先导阀构件6。如上所述，先导阀构件对于本发明构思不是必需的。阀壳体2包括第一端口7和第二端口8。在示出的实施方案中，第一端口和第二端口分别用作用于液压流体进入和引出的进入端口和引出端口。图2中的主阀构件4被轴向可移动地布置在阀壳体2中并且布置成与阀壳体的主阀座9相互作用，以便响应于作用在主阀构件4的上表面47上的先导压力Pp限制(或调节)第一端口7和第二端口8之间的主流体流10中的压力。在该实施方案中，主阀构件4通过作用在主阀构件的上表面47上的主螺旋弹簧构件12朝向关闭位置朝向主阀座9弹性地加载。在其它的实施方案中，主阀构件可以由其它类型的弹簧构件弹性地加载，或者可以是自身柔韧的和/或有回弹力的以实现所期望的弹性加载。如将参考图4进一步解释的，主阀构件4不必相对于阀壳体2轴向可移动地布置成与主阀座9相互作用，以便限制(或调节)主流体流中的压力。相反，完全可能的是，旁路流20的流动路径事实上也是主流。即，阻尼介质的主流也可以通过调整控制阀构件5相对于主阀构件的相对轴向位置来控制。

此外，控制阀构件5通过偏压设备14相对于所述主阀构件朝向轴向止动件11弹性地加载。在示出的实施方案中，偏压设备包括第一故障安全弹簧构件15和偏压弹簧构件16，该第一故障安全弹簧构件15和偏压弹簧构件16与其间的弹簧基座构件17串联地布置。如图所示，故障安全弹簧构件15的弹簧刚度可以低于偏压弹簧构件16的刚度，使得弹簧基座构件 17在正常操作期间即当接收到致动力时是不可操作的。弹簧基座构件17 在正常操作期间可以抵靠在主阀构件4的座部分上，并且在故障安全操作 (failsafe operation)期间可以从主阀构件释放(如图3中所示)。在故障安全操作期间，故障安全弹簧构件15和偏压弹簧构件然后将一起串联地作用以迫使控制阀构件抵抗轴向止动件到达故障安全位置。在其它的实施方案(未示出)中，偏压设备14可以包括作用在先导阀构件或控制阀构件上的单个弹簧。轴向止动件可以基本上以任何方式形成，以防止控制阀构件轴向移动经过轴向止动件。如图所示的轴向止动件被形成为使得主阀壳体2的大体上平坦的表面与控制阀构件的大体上平坦的顶表面相互作用。因此，由于接触面积相对较大，各个表面上的磨损受到限制。

先导室3由形成在主阀构件的上表面47和阀壳体2的内壁之间的空间界定。先导室3经由主阀构件4中的第一轴向通孔32与第一端口7流体连通，并且经由主阀构件4中的第二轴向通孔33与第二端口8流体连通。在示出的实施方案中，盘形或板形的单向阀构件34在轴向方向上是柔性的或可挠曲的，或者是固体的并且可移动的，单向阀构件34布置在作为主阀构件的一部分的腔49中，以覆盖轴向通孔32和33，从而形成一个单向阀以允许液压流体流仅在从第一端口到先导室3的方向上经由一个公共先导进入孔39穿过第一轴向通孔32，并且形成一个单向阀以允许液压流体仅在从第二端口到先导室3的方向上经由一个公共先导进入孔39 穿过第二轴向通孔33。在其它的实施方案中，单向阀可以是另一类型，例如，球阀类型。作用在主阀构件4的上表面47上的先导压力Pp由先导室 3中的液压压力限定。

控制阀构件5为大体上圆柱形的形状，并且与主阀构件同轴地布置且部分地布置在主阀构件内，并且在上表面47上方延伸到先导室3中。此外，控制阀构件5响应于作用在控制阀构件上的致动力而相对于主阀构件 4在轴向方向上是可移动的。在该实施方案中，致动力由致动杆35接收。致动杆可以是轴向可移动的磁性构件，螺线管响应于电流在该磁性构件上施加力。

此外，主阀构件在控制阀构件5和主阀构件4之间具有外部体积43。如在上面的概述中所讨论的，外部体积43使得加压的阻尼流体围绕控制阀构件5的包络表面作用，并且流动力对控制阀构件5的冲击被最小化，这大大减小了干扰轴向力，并且因此实现了具有可靠操作的更可信的阀装置1。

此外，在图2中，第一端口7中的作用在主阀构件4的区域21上的液压压力足够大，以克服主螺旋弹簧构件12的反向力和作用在主阀构件上的先导压力Pp。举升区域21还可以包括主阀构件的底表面40。

此外，主阀构件4在图2中处于部分打开位置中，以便允许在第一端口和第二端口之间(在任一方向或两个方向上)的调节的主流体流10，以及穿过控制阀构件5的旁路流20。这两个流存在于阀装置的主动控制操作期间。流的控制借助于经由致动杆35在控制阀构件5上施加致动力的螺线管来进行，并且从而调节两个端口7、8之间的阻尼介质流。更具体地，控制阀构件5包括一组第一径向孔51和第二径向孔52。第一径向孔和第二径向孔布置成彼此隔开一定的轴向距离。此外，第一径向孔和第二径向孔借助于内部体积54流体地连接至彼此并且流体地连接到主阀构件中的凹部42、45，以便经由主阀构件中的径向孔41允许阻尼流体在第一端口 7和第二端口8之间的第一流20。在图2中，该流是旁路流，但也可以是如图4所示的主流，其中，主阀构件保持抵靠阀壳体2(或甚至安装到阀壳体2或是阀壳体2的一部分)。

第一径向孔51是通孔，并且可以是钻孔，具有小于主阀构件4的第一凹部42的开口面积。因此，控制阀构件5可以被轴向地移位，使得控制阀构件5的第一径向孔51的开口的仅一部分朝向主阀构件的径向孔41 打开。因此，可以在外部体积43的靠着第一径向孔51的边缘44之间实现限制(或压力的调节)。

主阀构件中的第一凹部42沿主阀构件的内包络表面布置在主阀构件的径向孔41的径向内端处以形成外部体积43，该外部体积43用于保持阻尼流体，以便将在第一端口7和第二端口8之间流动的加压阻尼流体分散在控制阀构件5的大体上整个包络表面周围。

此外，图中所示的控制阀构件包括第三组径向孔53。这些径向孔53 轴向地布置在第一径向孔51和第二径向孔52之间。第三组径向孔53用作容量孔，使得当控制阀构件5处于轴向主动调节位置时，阻尼流体(如图2、图4、图5中所示)通过第一径向孔51朝向第二端口8的开口且通过第二径向孔52和第三径向孔53朝向第一端口7的总开口来限制。这使得可以在第一径向孔51的完全打开的开口到零的范围内限制旁路流20。尽管阀装置1可以在没有第三“容量(capacity)”径向孔的情况下很好地起作用，第二“故障安全”径向孔的总开口则将限制旁路流的上容量水平，但是这不是最佳的。

相应地，如图3a和图3b中所示，当控制阀构件5处于轴向故障安全位置中时，阻尼流体通过第二径向“故障安全”孔52朝向第一端口7的开口面积且通过第一径向孔51和第三径向孔53朝向第二端口8的总开口面积来限制。

如上所述，阻尼介质的第一流20(不管其为如图2中所示的旁路流还是如图4中所示的主流)通过所述第一径向孔51相对于外部体积43的边缘44的轴向位置来控制，以便在减小所述第一径向孔51的打开的开口时对该流进行限制。

第一径向孔、第二径向孔以及第三径向孔的总开口之间的关系在不同的应用中可以不同。但是通常，第三径向孔53的总开口将是最大的，其次是第一径向孔51的总开口，且第二径向孔52的总开口将是最小的。因此，“容量孔”具有最大的总开口面积，“故障安全”孔具有最小的总开口面积，而“旁路流”的总开口面积在其间的某处。

在图3a和图3b中，主阀构件4处于关闭位置中，以阻塞第一端口7 和第二端口8之间的主流10，并且控制阀构件 5处于故障安全轴向位置中，其中，上述旁路流是阻尼介质的故障安全流20。在该操作模式期间，第二轴向孔52(或多个孔)用作用于控制故障安全流20的故障安全孔。在示出的示例中，仅一个第二轴向孔52是可见的。然而，可以存在沿控制阀构件5的包络表面分布的数个“故障安全孔”。

如前所述，阀装置1被设计为在没有接收到(来自杆35的)致动力的情况下，即例如当致动***存在电气或机械故障时，允许该操作模式。由于没有接收到致动力，偏压弹簧构件14(在图中，故障安全弹簧15与偏压弹簧16一起)迫使先导阀构件6并且由此迫使控制阀构件5朝上到达所示的故障安全位置，在该故障安全位置中，从先导限制部到第二端口 8的流动路径被关闭，并且旁路限制部或更具体地故障安全限制部被打开以实现对旁路流体流20的预定限制。如图3b中更清楚地示出的开口由第二径向孔52构成，并且更准确地说，由第二径向孔的总开口面积构成。在该模式中，第三径向孔53用作容量孔。此外，如图所示，阀壳体2包括轴向止动件11，该轴向止动件11尺寸确定为并且适于防止控制阀构件5 在偏压方向上轴向地移动经过轴向止动件。这种设计使得控制阀构件5的故障安全位置非常可靠，这是由于存在用于轴向移动的几何止动件，偏压弹簧构件14可以使控制阀构件保持抵靠该几何止动件。在故障安全位置中，控制阀构件5保持抵靠轴向止动件11，并且由此控制阀构件5关闭先导室3，以便在先导室3中建立封闭压力，该封闭压力使主阀构件4保持抵靠主阀座9，并且从而使主流10在所述第一端口7和所述第二端口8之间保持关闭。因此，防止液压流体离开先导室，并且先导室3中的液压流体的压力将防止主阀构件4从主阀座9释放或提升。因此，在故障安全位置中，第一端口和第二端口之间的总流动仅由对旁路流体流20的预定限制来确定，该预定限制由第二径向孔的总开口面积限定。因此，控制阀构件相对于主阀构件的轴向位置不构成实际限制，恰恰相反，该限制由第二径向孔52的总开口面积决定。

图4示出了当第一流20是阻尼介质的主流时，阀装置1的实施方案的横截面。在该实施方案中，致动力作用在控制阀构件5上以限制第一流 20。此外，主阀构件4和阀壳体2保持在接触位置，以防止除第一流20 之外的在第一端口7和第二端口8之间的任何其它流。主阀构件4和阀壳体可以由紧固在一起或通过足够强的偏压设备12简单地保持在一起的相同的材料件形成。

在所有示出的实施方案中，先导阀构件6大体上为圆柱形的形状，并且相对于主阀构件4且相对于控制阀构件5在控制阀构件内是轴向可移动的。先导阀构件的上端包括上部部分48，该上部部分48布置成与控制阀构件的环形先导阀座23相互作用，以限制从先导室流出到第二端口8的先导流体流30。先导阀构件6通过偏压设备14相对于所述主阀构件朝向先导阀座弹性地加载，在该实施方案中，偏压设备14是弹簧构件。由于先导阀座23是控制阀构件5的一部分，因此对先导阀构件的弹性加载的预张力通过控制阀构件5的响应于致动力的轴向移动是可调整的。

此外，图4中所示的实施方案包括布置在所述先导阀座23和所述先导阀构件6之间的中间先导阀构件24。中间先导阀构件24在远离所述先导阀座23的方向上朝向所述先导阀构件被弹性地加载。中间先导阀构件 24还设置有开口或通孔，以限制经由先导阀构件6中的通孔61在先导室和阻尼体积之间穿过其的液压流体流。开口或通孔具有有效流动面积，以形成阻尼流动限制部，该阻尼流动限制部布置成限制阻尼体积和先导室之间的流体流，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。

因此，先导压力Pp可以由从第一端口7到先导室3的输入流体流和从先导室到第二端口8的输出先导流体流之间的平衡来确定(或根据流动方向不同，输入输出颠倒过来)，输出先导流体流由先导限制部确定。先导压力Pp将作用在先导阀构件的上端，以施加方向朝下的压力，该压力将用于打开先导阀。先导限制部的有效流动面积由先导阀构件相对先导阀座的行程确定。该行程由压力和来自偏压弹簧构件14(以及如果存在的话，中间先导阀构件24)的弹簧反作用力之间的平衡确定。因此，先导限制部是压力调节型的。如上所述，偏压弹簧构件的预张力响应于致动力是可调整的。

此外，在图4中进一步示出，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，即刚好在主阀构件4的底表面40上方形成的空间界定阻尼体积64。先导阀构件6具有在轴向方向上穿过其延伸的通孔 61，该通孔61用于阻尼体积64和先导室3之间的流体连通。轴向通孔61 还导致基本上相同的压力作用在先导阀构件和控制阀构件的两个轴向端面上，从而消除了为克服由控制阀构件上的压力差产生的力而对致动力的需要。

此外，在图2-4中所示的所有实施方案中，阀装置都包括两个球阀型的单向阀62、63。该单向阀可以是任何类型的单向阀，例如，垫片阀(shims valve)等。单向阀62、63布置在先导流动路径中，以允许仅在从先导室3 到第一端口7或第二端口8一个方向上的流体流。两个单向阀62、63一起形成方向阀装置，以确保先导流体流流动到其中液压最低的端口。因此，阀装置可以用在双向阀装置中。应理解，单向阀中的第一个的球通过先导限制部上的压力差保持在关闭位置中，并且另一个单向阀的球通过先导流体流移动到打开位置。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来实现期望的方向阀功能。

然而，本发明构思同样适用于图5中所示的单向阀装置，图5示出了当阀组件是单向阀组件并且主阀构件处于部分打开位置中以允许从第一端口7到第二端口8的调节的主流体流10和穿过控制阀构件5的旁路流 20时的实施方案的横截面。图5中的阀装置处于主动控制操作中，该主动控制操作可以与图2中的阀装置的操作进行比较。通过调整从先导室到第二端口的先导流体流30上的限制来调整先导压力，对主流体流10的限制是可调整的。该调整通过调整作用在控制阀构件5上的致动力来实现。因此，主流体流10的限制是压力调节型的。

尽管已经示出和描述了本发明的示例性实施方案，但是对于本领域技术人员将明显的是，可以对如本文所述的本发明做出多种变化和修改或改变。因此，应理解，本发明的上述描述和附图应视为其非限制性的示例，并且本发明的范围在所附专利权利要求中限定。

Claims (14)

1.一种阀装置(1)，所述阀装置用于减震器，所述阀装置包括：

-阀壳体(2)，其包括第一端口(7)和第二端口(8)

-主阀构件(4)，其布置在所述阀壳体中并且具有径向孔(41)，以及

-控制阀构件(5)，其响应于作用在所述控制阀构件上的致动力相对于所述主阀构件(4)在轴向方向上是可移动的，以限制所述第一端口(7)和所述第二端口(8)之间的第一阻尼流体流(20)，

其中，

所述控制阀构件(5)包括彼此相距一定的轴向距离的至少第一径向孔(51)和第二径向孔(52)，所述第一径向孔(51)和所述第二径向孔(52)流体地连接至彼此并且允许经过所述主阀构件的径向孔(41)的在所述第一端口(7)和所述第二端口(8)之间的所述第一阻尼流体流(20)，

所述主阀构件(4)包括沿所述主阀构件的内圆周在所述径向孔(41)的径向内端处的第一凹部(42)，以形成用于保持阻尼流体的外部体积(43)，以便使在所述第一端口(7)和所述第二端口(8)之间流动的加压的阻尼流体分散在所述控制阀构件(5)的大体上整个圆周周围，

所述第一阻尼流体流(20)通过所述第一径向孔(51)相对于所述外部体积(43)的边缘(44)的轴向位置被控制，以便在减小所述第一径向孔(51)的开口时限制所述第一阻尼流体流，且

其中，所述主阀构件(4)轴向可移动地布置在所述阀壳体(2)中，并且布置成与所述阀壳体的主阀座(9)相互作用，以便限制所述第一端口(7)和所述第二端口(8)之间的主阻尼流体流(10)。

2.根据权利要求1所述的阀装置(1)，其中，所述第一阻尼流体流(20)是旁路流。

3.根据权利要求1所述的阀装置(1)，其中，所述阀装置还包括先导室(3)，所述先导室(3)与所述第一端口(7)和/或所述第二端口(8) 流体连通，其中，先导压力(Pp)由所述先导室中的液压压力界定。

4.根据权利要求3所述的阀装置(1)，其中，所述主阀构件(4)与所述阀壳体的主阀座(9)相互作用，以便响应于作用在所述主阀构件上的所述先导压力而限制所述第一端口(7)和所述第二端口(8)之间的主阻尼流体流(10)。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的阀装置(1)，其中，所述第二径向孔(52)是用于控制阻尼流体的故障安全流的故障安全孔。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的阀装置(1)，还包括在所述主阀构件(4)和所述控制阀构件(5)之间的界面中的第二凹部(46)，所述第二凹部(46)从所述第一凹部(42)朝向所述第一端口(7)轴向地移位并且沿着所述主阀构件的内圆周延伸，以形成用于保持阻尼流体的内部体积(45)，以便使在所述第一端口(7)和所述第二端口(8)之间流动的加压的阻尼流体分散在所述控制阀构件(5)的大体上整个圆周周围。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的阀装置(1)，其中，所述第一径向孔(51)的总开口面积至少与所述控制阀构件(5)中的所述第二径向孔(52)的总开口面积大小相同或比所述第二径向孔(52)的所述总开口面积大。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的阀装置(1)，其中，所述控制阀构件 (5)还包括一组第三径向孔(53)，所述第三径向孔(53)轴向地布置在所述第一径向孔(51)和所述第二径向孔(52)之间，使得当所述控制阀构件处于轴向故障安全位置中时，阻尼流体通过所述第二径向孔(52)朝向所述第一端口(7)的开口面积且通过所述第一径向孔(51)和所述第三径向孔(53)朝向所述第二端口(8)的总开口面积来限制。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的阀装置(1)，其中，所述控制阀还包括一组第三径向孔(53)，所述一组第三径向孔(53)轴向地布置在所述第一径向孔(51)和所述第二径向孔(52)之间，使得当所述控制阀构件处于轴向主动调节位置中时，阻尼流体通过所述第一径向孔(52)朝向所述第二端口(8)的开口且通过所述第二径向孔(52)和所述第三径向孔(53)朝向所述第一端口(7)的总开口来限制。

10.根据权利要求8所述的阀装置(1)，其中，所述第三径向孔(53)的总开口面积大于所述第一径向孔(51)或所述第二径向孔(52)的总开口面积。

11.根据权利要求3所述的阀装置(1)，其中，当所述控制阀构件(5)抵靠轴向止动件(11)被保持时，所述控制阀构件(5)关闭所述先导室(3)以在所述先导室(3)中建立封闭压力，所述封闭压力使所述主阀构件(4)抵靠所述主阀座(9)被保持，并且从而阻塞所述第一端口(7)和所述第二端口(8)之间的所述主阻尼流体流(10)。

12.根据权利要求11所述的阀装置，其中，所述先导室(3)中的所述封闭压力进一步使所述控制阀构件(5)抵靠所述轴向止动件(11)被保持。

13.根据权利要求3所述的阀装置，还包括先导阀构件(6)，所述先导阀构件(6)在所述控制阀构件(5)内是轴向可移动的，所述先导阀构件布置成与所述控制阀构件的先导阀座(23)相互作用，以限制从所述先导室(3)流出的先导流体流。

14.根据权利要求13所述的阀装置，其中，所述第一径向孔(51)借助于凹部(55)与所述第二径向孔(52)流体地连接，所述凹部(55)位于所述控制阀构件(5)和所述先导阀构件(6)之间的界面中，以形成用于保持阻尼流体的内部体积(54)。