集成結(jié)構(gòu)電動液壓閥的制作方法
【專利摘要】一種改進(jìn)的伺服閥(20)，總體包括：具有伸長軸線(y-y)的主體(21)，所述主體的一部分限定具有大致垂直于所述主體軸線的軸線(x-x)的缸(43)；閥構(gòu)件(44)，所述閥構(gòu)件(44)活動地安裝于所述缸中，并且適于沿所述缸軸線在任一方向上偏零位運(yùn)動，以選擇性地計(jì)量在限定于閥芯和缸之間的多個(gè)端口之間的流體的流量；轉(zhuǎn)子(58)，所述轉(zhuǎn)子(58)安裝于所述主體上，用于圍繞主體軸線旋轉(zhuǎn)；馬達(dá)(69)，所述馬達(dá)(69)在所述主體和轉(zhuǎn)子之間起作用，并且為能選擇性地操作的以使轉(zhuǎn)子相對于所述主體沿期望的角方向旋轉(zhuǎn)；以及在所述轉(zhuǎn)子和閥芯之間起作用的羽毛管狀傳遞構(gòu)件(64)。
【專利說明】集成結(jié)構(gòu)電動液壓閥

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體而言涉及電動液壓伺服閥的領(lǐng)域，更特別地，涉及其中電動機(jī)驅(qū)動的轉(zhuǎn)子直接聯(lián)接至閥芯的改進(jìn)的直接驅(qū)動式伺服閥。

【背景技術(shù)】
[0002]電動液壓伺服閥為已知的。這些電動液壓伺服閥可被認(rèn)為是具有單個(gè)級或者具有多個(gè)級。在兩種形式中，閥芯均可滑動地安裝于缸內(nèi)，用于進(jìn)行沿著缸的受控運(yùn)動。當(dāng)閥芯在缸內(nèi)處于對中位置或零位置中時(shí)，閥芯上的各個(gè)凸起覆蓋與控制出口相連通的端口，以防止流通過閥。閥芯的偏零位運(yùn)動的方向和幅度控制通過閥的流量。各種形式的單級伺服閥代表性地顯示并描述于美國專利第4，951，549號、美國專利第5，263，680號、美國專利第4，641，812號、以及美國專利第5，146，126號中，所述這些美國專利被全文通過引用并入本文中。
[0003]單級閥或直接驅(qū)動式閥通常具有直接地接合閥芯的馬達(dá)或其它某些機(jī)構(gòu)，并且所述馬達(dá)或其它某些機(jī)構(gòu)選擇性地使閥芯偏零位運(yùn)動。多級閥可具有引導(dǎo)級，其控制閥芯在第二級中的運(yùn)動。引導(dǎo)級可為電動部分，并且所述第二級可為液壓部分。雙極電動液壓伺服閥的一個(gè)示例顯示并描述于美國專利第3，228，423 A號中，所述美國專利被全文通過引用并入本文中。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]附帶說明地，關(guān)于所公開的實(shí)施例的相對應(yīng)的部件、部分或表面，僅僅是為了示例說明的目的且并非為了限制的目的，提供一種改進(jìn)的直接驅(qū)動式伺服閥，其中示例說明并描述了所述直接驅(qū)動式伺服閥的第一實(shí)施例(20)。
[0005]所述改進(jìn)的伺服閥總體包括:具有伸長軸線(y_y)的主體(21)，所述主體的一部分限定具有大致垂直于所述主體軸線(y_y)的軸線(χ-χ)的室(43);閥構(gòu)件(44)，所述閥構(gòu)件(44)活動地安裝于所述室中，并且適于沿所述室軸線在任一方向上偏零位運(yùn)動，以選擇性地計(jì)量在限定于閥構(gòu)件和室之間的多個(gè)端口之間的流體的流量；轉(zhuǎn)子(58)，所述轉(zhuǎn)子
(58)安裝于所述主體上，用于圍繞主體軸線旋轉(zhuǎn)；馬達(dá)(69)，所述馬達(dá)(69)在主體和轉(zhuǎn)子之間起作用，并且為能選擇性地操作的以使轉(zhuǎn)子相對于主體沿期望的角方向旋轉(zhuǎn)；以及羽毛管狀傳遞構(gòu)件(64)，所述羽毛管狀傳遞構(gòu)件(64)在轉(zhuǎn)子和閥構(gòu)件之間起作用，以使得:在轉(zhuǎn)子和主體之間的、沿一個(gè)角方向的相對旋轉(zhuǎn)將使閥構(gòu)件沿室軸線在一個(gè)方向上偏零位運(yùn)動，以使得能夠?qū)νㄟ^閥的第一流量進(jìn)行計(jì)量，并且在轉(zhuǎn)子和主體之間的、沿相反的角方向的相對旋轉(zhuǎn)將使閥構(gòu)件沿室軸線在相反方向上偏零位運(yùn)動，以使得能夠?qū)νㄟ^閥的第二流量進(jìn)行計(jì)量；并且其中轉(zhuǎn)子包圍室。
[0006]所述室可為缸。所述閥構(gòu)件可為閥芯或剪切板。
[0007]所述閥芯可具有由基本平行的壁出6，66)所界定的狹槽(70)，并且其中所述傳遞構(gòu)件安裝于轉(zhuǎn)子上并具有與所述狹槽壁接合的圓化邊緣末端部分(65)。
[0008]當(dāng)轉(zhuǎn)子相對于主體旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述圓化邊緣末端部分可以以基本無摩擦的滾動接觸接合所述狹槽壁。
[0009]所述圓化邊緣末端部分可具有被偏置成與所述狹槽壁接合的部分(71，71)。
[0010]所述馬達(dá)可包括安裝于轉(zhuǎn)子和主體中的一個(gè)上的線圈(52)，并且可包括安裝于轉(zhuǎn)子和主體中的另一個(gè)上的多個(gè)磁體￠3, 63)。
[0011]所述轉(zhuǎn)子可為馬達(dá)的電樞。
[0012]所述改進(jìn)的伺服閥可進(jìn)一步包括在轉(zhuǎn)子和主體之間起作用的至少一個(gè)軸承(62，62)。
[0013]所述改進(jìn)的伺服閥可為四通閥。
[0014]在另一方面中，提供一種直接驅(qū)動式伺服閥，其包括:主體，所述主體的一部分限定密封室；第一端口和第二端口，所述第一端口和第二端口與所述密封室處于流體連通；閥構(gòu)件，所述閥構(gòu)件活動地安裝于密封室中并且適于沿第一方向偏零位運(yùn)動，以選擇性地計(jì)量在所述第一端口和第二端口之間的流體的流量；具有定子和轉(zhuǎn)子的電動機(jī)，所述定子被安裝至主體，并且所述轉(zhuǎn)子布置于密封室內(nèi)部；傳遞構(gòu)件，所述傳遞構(gòu)件在轉(zhuǎn)子和閥構(gòu)件之間起作用，以使得在轉(zhuǎn)子和主體之間的、沿一個(gè)方向的相對運(yùn)動將使閥構(gòu)件偏零位運(yùn)動并且使得能夠?qū)νㄟ^閥的第一流量進(jìn)行計(jì)量。
[0015]所述定子可布置于所述密封室的外部。
[0016]所述閥構(gòu)件可活動地安裝并且適于沿第二方向偏零位運(yùn)動，以選擇性地計(jì)量在所述第一端口和第二端口之間的流體的流量，并且所述傳遞構(gòu)件可被布置及構(gòu)造成在轉(zhuǎn)子和閥構(gòu)件之間起作用，以使得在轉(zhuǎn)子和主體之間的、沿第二方向的相對運(yùn)動將使閥構(gòu)件偏零位運(yùn)動并且使得能夠?qū)νㄟ^閥的第二流量進(jìn)行計(jì)量。
[0017]所述馬達(dá)可為回轉(zhuǎn)馬達(dá)或線性馬達(dá)。馬達(dá)可為力矩馬達(dá)或超環(huán)面馬達(dá)。
[0018]所述閥構(gòu)件可為閥芯并且所述主體可包括缸。所述閥芯可活動地安裝于所述缸內(nèi)。
[0019]所述閥構(gòu)件可為剪切板。
[0020]所述閥芯可具有由基本平行的壁所界定的狹槽，并且所述羽毛管狀構(gòu)件可安裝于轉(zhuǎn)子上并具有與狹槽壁接合的圓化邊緣末端部分。
[0021]當(dāng)轉(zhuǎn)子相對于主體旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述圓化邊緣末端部分可以以基本無摩擦的滾動接觸接合狹槽壁。
[0022]所述圓化邊緣末端部分可具有被偏置成與狹槽壁接合的部分。
[0023]所述馬達(dá)可包括安裝于轉(zhuǎn)子和定子中的一個(gè)上的線圈，并且可包括安裝于轉(zhuǎn)子和定子中的另一個(gè)上的多個(gè)磁體。
[0024]所述轉(zhuǎn)子可為馬達(dá)的電樞。
[0025]所述直接驅(qū)動式伺服閥可進(jìn)一步包括在轉(zhuǎn)子和主體之間起作用的至少一個(gè)軸承。伺服閥可為四通閥。
[0026]所述伺服閥可被構(gòu)造和布置成在由定子施加至轉(zhuǎn)子的力和由傳遞構(gòu)件施加至閥構(gòu)件的力之間提供機(jī)械優(yōu)勢。
[0027]所述伺服閥可被構(gòu)造和布置成使得馬達(dá)磁通量橫穿密封室的邊界。
[0028]因此，本發(fā)明的總目的是提供一種改進(jìn)的直接驅(qū)動式伺服閥。
[0029]通過上述以及正在進(jìn)行的書面說明書、附圖、以及所附權(quán)利要求，這些以及其它優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1為改進(jìn)的直接驅(qū)動式伺服閥的第一形式的等距視圖。
[0031]圖2為圖1中所示的伺服閥的仰視平面圖。
[0032]圖3為圖1中所示的伺服閥的俯視平面圖。
[0033]圖4為圖1中所示的伺服閥主體的局部縱向剖視圖，該視圖按相對于彼此的分解關(guān)系示出主體部分。
[0034]圖5為伺服閥的、總體沿圖3的線5-5所剖開的局部縱向豎直剖視圖，其中羽毛管狀傳遞構(gòu)件顯示為安裝于轉(zhuǎn)子上并且可操作地接合閥芯。
[0035]圖6為伺服閥的、總體沿圖5的線6-6所剖開的局部橫向水平剖視圖，其中閥芯顯示為相對于缸處于對中位置或零位置中，以防止流通過閥。
[0036]圖7為伺服閥的、總體沿圖6的線7-7所剖開的局部縱向豎直剖視圖，其中閥芯同樣地顯示為相對于缸處于它的對中位置或零位置中。
[0037]圖8為伺服閥的局部橫向水平剖視圖，其與圖6大致相似，但是將轉(zhuǎn)子顯示為已經(jīng)從圖6中所示的位置沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)了大致19°，該運(yùn)動引起閥芯的伴隨發(fā)生的偏零位運(yùn)動以使得流能夠通過閥。
[0038]圖9為伺服閥的、總體沿圖8的線9-9所剖開的局部縱向豎直剖視圖，并且顯示為在轉(zhuǎn)子已經(jīng)旋轉(zhuǎn)至圖8中所示的位置時(shí)閥芯已經(jīng)運(yùn)動至偏零位置。

【具體實(shí)施方式】
[0039]在開始時(shí)，應(yīng)當(dāng)清楚地理解的是，在這些視圖中相同的附圖標(biāo)記始終標(biāo)明相同的結(jié)構(gòu)元件、部分或表面，因?yàn)榭赏ㄟ^整個(gè)書面說明書進(jìn)一步描述或解釋說明此類元件、部分或表面，其中該【具體實(shí)施方式】為整個(gè)書面說明書的一個(gè)組成部分。除非另外說明，將結(jié)合說明書閱讀附圖(例如，剖面線、部件的布置、比例、度數(shù)、等等)，并且附圖被認(rèn)為是本發(fā)明的整個(gè)書面描述的一部分。當(dāng)在以下描述中使用時(shí)，術(shù)語“水平的”、“豎直的”、“左”、“右”、“上”及“下”以及其形容詞派生詞和副詞派生詞(例如，“水平地”、“向右地”、“向上地”、等等)僅僅指所示結(jié)構(gòu)在特定附圖面對讀者時(shí)的取向。同樣地，視情況而定，術(shù)語“向內(nèi)地”以及“向外地”通常指表面相對于它的伸長軸線、或旋轉(zhuǎn)軸線的取向。
[0040]現(xiàn)在請參考附圖，所公開的實(shí)施例總體而言提供一種改進(jìn)的直接驅(qū)動式伺服閥，其中所述改進(jìn)的直接驅(qū)動式伺服閥的第一實(shí)施例總體表示為20。
[0041]所述改進(jìn)的伺服閥顯示為具有總體表示為21的組裝主體。如圖4中所最好地顯示的，所述組裝主體包括下部部分或底部部分22、中間部分或中心部分23、以及上部部分或頂部部分24。
[0042]如圖1-3中所最好地顯示的，主體底部部分22顯示為具有分別表示為25的四個(gè)呈圓形相間隔的耳狀物。這些耳狀物中的每一個(gè)都設(shè)置有安裝孔26，可通過所述安裝孔26將所述改進(jìn)的伺服閥操作地安裝于其它結(jié)構(gòu)(未示出)上。各自分別表示為28、29的其它呈圓形相間隔的耳狀物各自從底座的中間部分和頂部部分向外延伸。這些耳狀物具有孔(未示出)以接收和容置分別表示為30的緊固件，可通過所述緊固件組裝底座。在圖1-3中可以看到各個(gè)耳狀物，但是在其它附圖中不能看到。
[0043]如圖2中所最好地顯示的，主體底部部分具有操作連接部以分別供應(yīng)壓力Ps、流體回路R以及兩個(gè)控制端口 C1、C2。因此，由于存在四個(gè)流體連接部，所以該閥為四通伺服閥。然而，應(yīng)當(dāng)清楚地理解的是，實(shí)施例并不限于四通閥，而是可以按照需要容易地適于三通閥或其它形式。
[0044]現(xiàn)在請參考圖4，主體底部部分22顯示為是具有平坦的底部表面31的特別構(gòu)造的豎直伸長的構(gòu)件。分別表示為32的多個(gè)環(huán)形槽從主體底部部分的底部表面31向上延伸至主體底部部分中，以包圍各個(gè)流體入口和出口。這些槽適于接收O形環(huán)(未示出)，可通過所述O形環(huán)將主體底部部分密封地安裝于其它結(jié)構(gòu)(未示出)上。主體底部部分顯示為依序包括:從底部表面31的外邊緣向上延伸的、面向外的豎直的圓柱形表面34，從表面34的上邊緣向內(nèi)延伸的、面向上的環(huán)形水平表面35，面向外的豎直的圓柱形表面36，面向上的水平的環(huán)形表面38，面向內(nèi)的豎直的圓柱形表面39，面向上的特別構(gòu)造的底部表面40，從底部表面40向上上升的、面向外的豎直的圓柱形表面41，以及從表面41軸向地向上上升的平頂山狀部分37。底部部分具有最上部的平坦的水平表面42。該平頂山狀部分設(shè)置有總體表示為43的水平通孔，該水平通孔形成室以接收和容置總體表示為44的閥構(gòu)件(圖5-9)的滑動運(yùn)動。在此實(shí)施例中，通孔具有圓形橫截面，以使得所述室為圓柱形。然而，通孔可具有非圓形橫截面，使所述室為非圓柱形形狀，比如矩形棱柱或其它類似形狀。閥構(gòu)件在此實(shí)施例中為圓柱形閥芯。然而，閥構(gòu)件可具有替代形狀，比如形成剪切板的矩形棱柱。因此，組裝的底座以及它的組成部分中的每一個(gè)顯示為具有豎直的縱向軸線y-y，并且缸顯示為具有水平的縱向軸線x-x。如圖4中所最好地顯示的，環(huán)形槽45從表面36水平地延伸至主體底部部分中，以接收和容置O形環(huán)(未示出)，可通過所述O形環(huán)將主體中間部分密封地安裝于主體底部部分上。
[0045]在所示實(shí)施例中，閥芯被直接安裝于缸43內(nèi)。然而，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易地理解的是，可在底座通孔中設(shè)置襯套(未示出)并且可將閥芯安裝于所述襯套中(參見，例如，美國專利第2，767，689號、美國專利第2，920，650號以及美國專利第3，103，739號，所述這些美國專利被全文通過引用并入本文中，作為對安裝于設(shè)置于主體內(nèi)的襯套中的閥芯的代表性示例說明)。
[0046]仍然主要地參考圖4，主體中間部分23顯示為是具有面向下的環(huán)形水平的底部表面46的、特別構(gòu)造的豎直伸長的環(huán)形構(gòu)件，并且顯示為具有面向內(nèi)的豎直的圓柱形表面48，所述底部表面46適于面對和接合主體底部部分的上表面35，所述圓柱形表面48從底部表面46的內(nèi)邊緣向上上升以面對主體下部部分的表面36。底座中間部分的表面48在主體表面36上方延伸。主體中間部分具有面向上且面向外的環(huán)形槽口，以接收和容置總體表示為52的環(huán)形線圈(圖5、7以及9)，所述環(huán)形槽口由面向上的環(huán)形的水平表面49和面向外的豎直的圓柱形表面50限定。主體中間部分還具有頂部部分51。
[0047]主體上部部分24顯示為具有保護(hù)性地包圍和覆蓋線圈52的罩的特性。該主體上部部分具有:最下部的環(huán)形的水平表面53 (其適于接合中間部分的表面49)，從水平表面53向上延伸的圓柱形部分54，以及終止于中心的軸向通孔56中的拐入的上部部分55。如先前所指出的，主體上部部分24具有罩的特性，所述罩安裝于主體中間部分上并且環(huán)繞且保護(hù)性地包圍線圈52。
[0048]如圖6和8中所最好地顯示的，轉(zhuǎn)子58可旋轉(zhuǎn)地安裝于組裝的底座上，用于圍繞底座的豎直軸線1-1旋轉(zhuǎn)。該轉(zhuǎn)子顯示為是特別構(gòu)造的C形圓盤狀構(gòu)件，該C形圓盤狀構(gòu)件具有面向外的豎直的圓柱形表面59(其按相間隔的關(guān)系面對限定于主體中間部分的表面48、50之間的薄壁幅板布置)，具有相對的面向內(nèi)的豎直的圓柱形表面60，具有環(huán)形的水平的上表面61，以及具有環(huán)形的水平的下表面62。環(huán)形槽從轉(zhuǎn)子的上表面61向下延伸至轉(zhuǎn)子中，以接收和容置軸承62，轉(zhuǎn)子通過軸承62安裝于底座頂部部分上。另一個(gè)槽從表面38向下延伸至底座下部部分中，以接收和容置同樣表示為62的另一軸承，轉(zhuǎn)子通過該軸承安裝于底座下部部分上。分別表示為63的一對分段的環(huán)形永磁體安裝于設(shè)置于轉(zhuǎn)子的外圍中的凹槽中，以在線圈52通電時(shí)與線圈52相互作用。總體表示為64的羽毛管狀構(gòu)件操作地安裝于轉(zhuǎn)子上。該羽毛管狀構(gòu)件具有圓化末端部分65，所述圓化末端部分65容置于設(shè)置于閥芯44中的、分別表示為66的兩個(gè)面對的平行的平坦壁之間。
[0049]如圖6-9中所最好地顯示的，閥芯44沿它的縱向延伸部以常規(guī)方式具有多個(gè)凸起和槽，并且適于從圖7中所示的零位置在缸內(nèi)按期望選擇性地且可控制地向左或向右移動。在零位置中，閥芯上的各個(gè)凸起覆蓋與控制開口 C1、C2相連通的適當(dāng)?shù)亩丝冢苑乐沽魍ㄟ^閥。
[0050]可通過為線圈供應(yīng)具有適當(dāng)大小和極性的電流而選擇性地使線圈通電，以致使轉(zhuǎn)子沿順時(shí)針或逆時(shí)針方向圍繞底座軸線y-y旋轉(zhuǎn)。由所供應(yīng)電流的極性確定轉(zhuǎn)子的運(yùn)動方向。由所供應(yīng)電流的大小確定轉(zhuǎn)子的運(yùn)動的角度幅度。在圖8中，轉(zhuǎn)子顯示為已經(jīng)從圖6中所示的位置沿逆時(shí)針方向運(yùn)動了大約19°。當(dāng)這一點(diǎn)發(fā)生時(shí)，所述羽毛管狀構(gòu)件致使閥芯在缸內(nèi)沿一個(gè)軸向方向運(yùn)動。這一點(diǎn)顯示于圖9中，圖9將閥芯顯示為已經(jīng)偏零位、向右運(yùn)動，以使與出口 C1、C2相連通的控制端口暴露。因此，閥芯的該移動狀態(tài)將使流體能夠流動通過閥。若顛倒所供應(yīng)電流的極性，則可致使轉(zhuǎn)子沿順時(shí)針方向偏零位運(yùn)動以使閥芯相對于缸沿相反方向移動。
[0051]因此，所述改進(jìn)的伺服閥總體包括:具有伸長軸線y-y的主體21，所述主體的一部分限定具有大致垂直于主體軸線y-y的軸線χ-χ的室43 ；閥構(gòu)件44,所述閥構(gòu)件44活動地安裝于所述室中，并且適于沿缸軸線在任一方向上偏零位運(yùn)動，以選擇性地計(jì)量在限定于閥構(gòu)件和室之間的多個(gè)端口之間的流體的流量；轉(zhuǎn)子58，所述轉(zhuǎn)子58安裝于所述主體上，用于圍繞所述主體軸線旋轉(zhuǎn)；馬達(dá)69，所述馬達(dá)69在所述主體和轉(zhuǎn)子之間起作用，并且為能選擇性地操作的以使轉(zhuǎn)子相對于主體按期望的角方向旋轉(zhuǎn)；以及羽毛管狀構(gòu)件64，所述羽毛管狀構(gòu)件64在轉(zhuǎn)子和閥構(gòu)件之間起作用，以使得:在轉(zhuǎn)子和主體之間的、沿一個(gè)角方向的相對旋轉(zhuǎn)將使閥構(gòu)件沿缸軸線在一個(gè)方向上偏零位運(yùn)動，以使得能夠?qū)νㄟ^閥的第一流量進(jìn)行計(jì)量，并且在轉(zhuǎn)子和主體之間的、沿相反的角方向的相對旋轉(zhuǎn)將使閥芯沿室軸線在相反方向上偏零位運(yùn)動，以使得能夠?qū)νㄟ^閥的第二流量進(jìn)行計(jì)量；并且其中所述轉(zhuǎn)子包圍所述室。
[0052]轉(zhuǎn)子、線圈以及永磁體形成馬達(dá)69，可選擇性地操作馬達(dá)69以可控制地使轉(zhuǎn)子沿適當(dāng)?shù)慕欠较虿⒁赃m當(dāng)?shù)姆认鄬τ谥黧w旋轉(zhuǎn)，用于選擇性地使閥構(gòu)件偏零位移動。
[0053]本發(fā)明明確地考慮的是，可進(jìn)行很多改變和修改。
[0054]例如，除了可能包含于所附權(quán)利要求中的之外，各個(gè)部件的大小、形狀及構(gòu)造并不被視為是關(guān)鍵的。構(gòu)造材料也不被視為是關(guān)鍵的。如先前所表明的，閥芯可以可滑動地直接安裝于底座上、或者可以可滑動地安裝于襯套內(nèi)，所述襯套被插入至設(shè)置于底座上的通孔中。羽毛管狀構(gòu)件具有固定至轉(zhuǎn)子的一個(gè)邊緣末端部分以與轉(zhuǎn)子一同運(yùn)動，并且具有設(shè)置有圓化頭的邊緣末端部分。在一個(gè)實(shí)施例中，所述頭為分裂的，以使得圓化頭部由兩個(gè)部分組成，所述兩個(gè)部分被遠(yuǎn)離彼此偏置以便保持與閥芯的、其中安裝有圓化頭的壁的無摩擦的滾動接觸。若需要，可顛倒磁體和線圈的位置。若需要，可將定中彈簧放置于閥芯末端室中以在線圈斷電時(shí)推動閥芯朝向零位直向后運(yùn)動。
[0055]可使用替代的馬達(dá)類型來使轉(zhuǎn)子相對于主體旋轉(zhuǎn)，比如超環(huán)面馬達(dá)、力矩馬達(dá)或其它類似馬達(dá)。
[0056]因此，盡管已經(jīng)示出并描述了所述改進(jìn)的直接驅(qū)動式伺服閥的目前優(yōu)選的形式，并且討論了它的多個(gè)修改形式，然而本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易地理解的是，可進(jìn)行多種另外的改變和修改而不脫離如以下權(quán)利要求所限定并區(qū)分的本發(fā)明的精神。
【權(quán)利要求】
1.一種直接驅(qū)動式伺服閥，包括: 具有伸長軸線的主體，所述主體的一部分限定室，該室的軸線大致垂直于所述主體的軸線； 閥構(gòu)件，所述閥構(gòu)件活動地安裝于所述室中，并且適于沿所述室的軸線在任一方向上偏零位運(yùn)動，以選擇性地計(jì)量在限定于所述閥構(gòu)件和室之間的多個(gè)端口之間的流體的流量; 轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子安裝于所述主體上，用于圍繞所述主體的軸線旋轉(zhuǎn)； 馬達(dá)，所述馬達(dá)在所述主體和轉(zhuǎn)子之間起作用，并且能選擇性地操作以使所述轉(zhuǎn)子相對于所述主體沿期望的角方向旋轉(zhuǎn)；以及 傳遞構(gòu)件，所述傳遞構(gòu)件在所述轉(zhuǎn)子和閥構(gòu)件之間起作用，以使得:在所述轉(zhuǎn)子和主體之間的、沿一個(gè)角方向的相對旋轉(zhuǎn)將使所述閥構(gòu)件沿所述室的軸線在一個(gè)方向上偏零位運(yùn)動，以使得第一流量能夠通過所述閥；并且在所述轉(zhuǎn)子和主體之間的、沿相反的角方向的相對旋轉(zhuǎn)將使所述閥構(gòu)件沿所述室的軸線在相反方向上偏零位運(yùn)動，以使得第二流量能夠通過所述閥；以及 其中所述轉(zhuǎn)子包圍所述室。
2.如權(quán)利要求1所述的直接驅(qū)動式伺服閥，其特征在于，所述室為缸。
3.如權(quán)利要求1所述的直接驅(qū)動式伺服閥，其特征在于，所述閥構(gòu)件為閥芯。
4.如權(quán)利要求1所述的直接驅(qū)動式伺服閥，其特征在于，所述閥構(gòu)件為剪切板。
5.如權(quán)利要求1所述的直接驅(qū)動式伺服閥，其特征在于，所述閥構(gòu)件具有由基本平行的壁所界定的狹槽，并且所述傳遞構(gòu)件安裝于所述轉(zhuǎn)子上并具有與所述狹槽的壁接合的圓化邊緣末端部分。
6.如權(quán)利要求5所述的直接驅(qū)動式伺服閥，其特征在于，當(dāng)所述轉(zhuǎn)子相對于所述主體旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述圓化邊緣末端部分以基本無摩擦的滾動接觸接合所述狹槽的壁。
7.如權(quán)利要求5所述的直接驅(qū)動式伺服閥，其特征在于，所述圓化邊緣末端部分具有被偏置成與所述狹槽的壁接合的多個(gè)部分。
8.如權(quán)利要求1所述的直接驅(qū)動式伺服閥，其特征在于，所述馬達(dá)包括安裝于所述轉(zhuǎn)子和主體中的一個(gè)上的線圈，并且包括安裝于所述轉(zhuǎn)子和主體中的另一個(gè)上的多個(gè)磁體。
9.如權(quán)利要求8所述的直接驅(qū)動式伺服閥，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子為所述馬達(dá)的電樞。
10.如權(quán)利要求1所述的直接驅(qū)動式伺服閥，進(jìn)一步包括:在所述轉(zhuǎn)子和主體之間起作用的至少一個(gè)軸承。
11.如權(quán)利要求1所述的直接驅(qū)動式伺服閥，其特征在于，所述伺服閥為四通閥。
12.—種直接驅(qū)動式伺服閥，包括: 主體，所述主體的一部分限定密封室； 第一端口和第二端口，所述第一端口和第二端口與所述密封室流體連通； 閥構(gòu)件，所述閥構(gòu)件活動地安裝于所述密封室中并且適于沿第一方向偏零位運(yùn)動，以選擇性地計(jì)量在所述第一端口和所述第二端口之間的流體的流量； 具有定子和轉(zhuǎn)子的電動機(jī)，所述定子被安裝至所述主體，并且所述轉(zhuǎn)子布置于所述密封室內(nèi)部； 傳遞構(gòu)件，所述傳遞構(gòu)件在所述轉(zhuǎn)子和所述閥構(gòu)件之間起作用，以使得在所述轉(zhuǎn)子和所述主體之間的、沿一個(gè)方向的相對運(yùn)動將使所述閥構(gòu)件偏零位運(yùn)動并且使得能夠?qū)νㄟ^所述閥的第一流量進(jìn)行計(jì)量。
13.如權(quán)利要求12所述的直接驅(qū)動式伺服閥，其特征在于，所述定子布置于所述密封室的外部。
14.如權(quán)利要求12所述的直接驅(qū)動式伺服閥，其特征在于，所述閥構(gòu)件被活動地安裝并且適于沿第二方向偏零位運(yùn)動，以選擇性地計(jì)量在所述第一端口和所述第二端口之間的流體的流量；并且所述傳遞構(gòu)件在所述轉(zhuǎn)子和所述閥構(gòu)件之間起作用，以使得在所述轉(zhuǎn)子和所述主體之間的、沿第二方向的相對運(yùn)動將使所述閥構(gòu)件偏零位運(yùn)動并且使得能夠?qū)νㄟ^所述閥的第二流量進(jìn)行計(jì)量。
15.如權(quán)利要求12所述的直接驅(qū)動式伺服閥，其特征在于，所述馬達(dá)為回轉(zhuǎn)馬達(dá)。
16.如權(quán)利要求12所述的直接驅(qū)動式伺服閥，其特征在于，所述閥構(gòu)件為閥芯并且所述主體包括缸，所述閥芯活動地安裝于所述缸內(nèi)。
17.如權(quán)利要求12所述的直接驅(qū)動式伺服閥，其特征在于，所述閥構(gòu)件為剪切板。
18.如權(quán)利要求12所述的直接驅(qū)動式伺服閥，其特征在于，所述閥構(gòu)件具有由基本平行的壁所界定的狹槽，并且所述傳遞構(gòu)件安裝于所述轉(zhuǎn)子上并具有與所述狹槽的壁接合的圓化邊緣末端部分。
19.如權(quán)利要求18所述的直接驅(qū)動式伺服閥，其特征在于，當(dāng)所述轉(zhuǎn)子相對于所述主體旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述圓化邊緣末端部分以基本無摩擦的滾動接觸接合所述狹槽的壁。
20.如權(quán)利要求18所述的直接驅(qū)動式伺服閥，其特征在于，所述圓化邊緣末端部分具有被偏置成與所述狹槽的壁接合的多個(gè)部分。
21.如權(quán)利要求12所述的直接驅(qū)動式伺服閥，其特征在于，所述馬達(dá)包括安裝于所述轉(zhuǎn)子和定子中的一個(gè)上的線圈，并且包括安裝于所述轉(zhuǎn)子和定子中的另一個(gè)上的多個(gè)磁體。
22.如權(quán)利要求12所述的直接驅(qū)動式伺服閥，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子為所述馬達(dá)的電樞。
23.如權(quán)利要求12所述的直接驅(qū)動式伺服閥，進(jìn)一步包括:在所述轉(zhuǎn)子和主體之間起作用的至少一個(gè)軸承。
24.如權(quán)利要求12所述的直接驅(qū)動式伺服閥，其特征在于，所述伺服閥為四通閥。
25.如權(quán)利要求12所述的直接驅(qū)動式伺服閥，其特征在于，所述伺服閥被構(gòu)造和布置成在由所述定子施加至所述轉(zhuǎn)子的力和由所述傳遞構(gòu)件施加至所述閥構(gòu)件的力之間提供機(jī)械優(yōu)勢。
26.如權(quán)利要求12所述的直接驅(qū)動式伺服閥，其特征在于，馬達(dá)磁通量橫穿所述密封室的邊界。
【文檔編號】F15B13/04GK104246238SQ201280071757
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月23日
【發(fā)明者】J·科普, C·馬祖爾凱維奇 申請人:莫戈公司