本發(fā)明總體上涉及閥裝置的領(lǐng)域。特別地，本發(fā)明涉及一種用于控制減震器中的阻尼介質(zhì)流的閥裝置。

技術(shù)背景

通常，在電控減震器的技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)，閥裝置用于在活塞在減震器的阻尼介質(zhì)填充室中往復(fù)運動期間控制壓縮室和回彈室(rebound chamber)之間的阻尼介質(zhì)流。活塞經(jīng)由活塞桿連接到輪或底盤，而室連接到?jīng)]有連接活塞的輪或底盤中的一個。在壓縮沖程期間，活塞在朝向壓縮室的方向上軸向地移動，并且從而對壓縮室中的阻尼介質(zhì)加壓。在回彈沖程期間，活塞朝向回彈室即在相反的方向上軸向地移動，并且從而對回彈室中的阻尼介質(zhì)加壓。根據(jù)減震器的功能，加壓的阻尼介質(zhì)需要從加壓室轉(zhuǎn)移到另一個室，即，從壓縮室轉(zhuǎn)移到回彈室，或反過來從回彈室轉(zhuǎn)移到壓縮室。阻尼介質(zhì)流需要被控制以獲得活塞的阻尼效果以及因此減震器的阻尼效果，即，衰減輪和底盤之間的相對運動。

對減震器中的阻尼介質(zhì)流中的壓力的控制可以取決于由閥裝置產(chǎn)生的壓力。減震器中的壓力調(diào)節(jié)器可以設(shè)置有抵靠著座部作用的軸向可移動或可撓曲的閥構(gòu)件，例如，墊圈、錐形物或墊片。通過力的均衡或平衡，例如，在一個方向上作用在閥構(gòu)件上的壓力和/或流動力與反作用力或反向力(例如，在反方向上作用在閥構(gòu)件上的彈簧力、摩擦力或先導(dǎo)壓力中的一個或多個)之間的均衡，實現(xiàn)壓力控制。當(dāng)減震器的活塞以一定速度移動，使得壓力和/或流動力變得比反向力或反作用力大時，可移動閥構(gòu)件被迫使離開座部，從而打開流動通道。因此，可移動閥構(gòu)件被迫以一定的行程打開，該行程定義為由作用在壓力調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)面積上的壓力所產(chǎn)生的流動的函數(shù)。

一些現(xiàn)有技術(shù)的閥裝置使用可滑動布置的控制閥構(gòu)件來調(diào)節(jié)流。這種可滑動布置的控制閥構(gòu)件的調(diào)節(jié)的流可以是主流或旁路流，該旁路流用于允許平行于壓縮室和回彈室之間的主流的流。

這種類型的閥構(gòu)件通常是壓力減少的，并且通過壓力平衡和/或彈簧裝置閥被偏壓，這種類型的閥構(gòu)件的問題是，用于調(diào)整軸向位置的可用力通常是低的，這使得閥構(gòu)件對作用在其上的力敏感。因此，這種閥裝置在操作期間非常容易受到干擾。

因此，需要一種用于具有增加的操作可靠性的減震器的閥裝置。

發(fā)明概述

本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的閥裝置，其具有更可靠的操作，從而產(chǎn)生更可信的閥裝置。

上述和其它目的通過閥裝置實現(xiàn)，該閥裝置適用于減震器并且包括：閥殼體，其具有第一端口和第二端口；主閥構(gòu)件，其布置在所述閥殼體中并且具有徑向孔；以及控制閥構(gòu)件，其響應(yīng)于作用在所述控制閥構(gòu)件上的致動力而相對于所述主閥構(gòu)件在軸向方向上是可移動的，以限制在所述第一端口和第二端口之間的第一阻尼流體流，其中，所述控制閥構(gòu)件包括彼此相距一定的軸向距離的至少第一徑向孔和第二徑向孔，該第一徑向孔和第二徑向孔流體地連接至彼此并且允許所述阻尼流體在在所述第一端口和第二端口之間經(jīng)過所述主閥構(gòu)件的徑向孔的所述第一流。此外，主閥構(gòu)件包括沿主閥構(gòu)件的內(nèi)圓周在所述徑向孔的徑向內(nèi)端處的第一凹部以形成外部體積，該外部體積用于保持阻尼流體，以便使在所述第一端口和所述第二端口之間流動的加壓的阻尼流體分散在所述控制閥構(gòu)件的大體上整個圓周周圍。最后，通過所述第一徑向孔相對于所述外部體積的邊緣的軸向位置來控制阻尼介質(zhì)的第一流，以便在減小所述第一徑向孔的開口時限制該流。

本發(fā)明基于本發(fā)明人的認(rèn)識，即來自分布的加壓阻尼流體的徑向力和由作用在可滑動閥構(gòu)件上的流體的流速產(chǎn)生的軸向力來產(chǎn)生徑向摩擦力和軸向干擾力，該兩個力均影響可滑動閥構(gòu)件的軸向位置。因此，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)明了一種閥裝置，其中，加壓的阻尼流體作用在可滑動閥構(gòu)件的整個圓周周圍，并且通過消除可滑動閥構(gòu)件上的軸向表面使流動力對可滑動閥構(gòu)件的沖擊最小化，這受到由增加的流速產(chǎn)生的壓力的局部降低的影響，這大大減小了干擾軸向力，并且從而實現(xiàn)了具有可靠的操作的更可信的閥裝置。

因此，提供了一種改進(jìn)的閥裝置，其具有比現(xiàn)有技術(shù)更可靠的操作，從而產(chǎn)生更可信的閥裝置。具體地，在這種閥裝置中的加壓阻尼流體作用在控制閥構(gòu)件的整個圓周周圍，并且通過消除可滑動閥構(gòu)件上的軸向表面使流動力對控制閥構(gòu)件的沖擊最小化，這受到由增加的流速產(chǎn)生的壓力的局部降低的影響，這大大減小了干擾軸向力，并且從而實現(xiàn)了具有可靠的操作的更可信的閥裝置。具有用于保持加壓流體的體積使得該體積圍繞控制閥構(gòu)件的整個圓周通過平衡該閥來實現(xiàn)該效果。此外，通過借助于主閥構(gòu)件中的凹部實現(xiàn)外部體積，可以通過調(diào)節(jié)控制閥構(gòu)件相對于凹部的軸向位置來實現(xiàn)該限制。因此，當(dāng)控制閥構(gòu)件中的第一徑向孔的開口面積與外部體積的邊緣重疊時，阻尼流體被限制，以便控制阻尼效果。在外部體積的軸向外側(cè)的第一徑向孔的開口面積越多，阻尼流體被限制得越多。其中第一徑向孔包括在控制閥構(gòu)件中并且外部體積的邊緣是主閥構(gòu)件的一部分的設(shè)計提供了低的干擾力。因此，現(xiàn)有技術(shù)中的有關(guān)作用在控制閥構(gòu)件上的力的問題可以通過根據(jù)上述的閥裝置來克服。

在本申請中，用語“限制流”應(yīng)當(dāng)被解釋為調(diào)節(jié)壓力和/或調(diào)節(jié)流自身。調(diào)節(jié)應(yīng)解讀為等同于控制，例如，通過對壓力和/或流進(jìn)行限制或節(jié)流來控制。此外，當(dāng)關(guān)于在“X和Y之間的界面”中的凹部描寫時，意味著凹部可以通過例如，從X或從Y移除材料，或從兩個中的每一個移除材料的組合來產(chǎn)生。此外，故障安全流被定義為當(dāng)致動力低于預(yù)定力時繞過主流體流的阻尼介質(zhì)流。另外，應(yīng)理解，致動力至少在軸向方向上被提供。此外，盡管下面的詳細(xì)描述關(guān)于哪個端口是第一端口以及哪個是第二端口是一致的，但是對于本發(fā)明構(gòu)思，流在哪個方向上，即僅從第一端口到第二端口、僅從第二端口到第一端口或在兩個方向，這無關(guān)緊要。例如，第一徑向孔包括在控制閥構(gòu)件中并且外部體積的邊緣是主閥構(gòu)件的一部分的特征提供了在兩個流動方向上的低干擾力。因此，在本文件的上下文中，當(dāng)談?wù)摿鲿r，用語“在第一端口和第二端口之間”并不指示流的方向。應(yīng)理解為流的任一方向或甚至兩個方向。最后，用語“孔”或“徑向孔”應(yīng)理解為任何類型的鉆孔、液體管線、通孔或類似物。至少，該孔應(yīng)該允許阻尼介質(zhì)的通流。此外，“徑向”是指孔的延伸部具有至少徑向分量。這并不意味著孔需要具有嚴(yán)格的徑向延伸部。另外，在本申請的上下文中，當(dāng)描寫“包括徑向孔”時，應(yīng)理解為其包括一個或多個徑向孔。即，一個徑向孔不排除數(shù)個徑向孔。

根據(jù)一個實施方案，主閥構(gòu)件軸向可移動地布置在所述閥殼體中，并且布置成與所述閥殼體的主閥座相互作用，以便限制所述第一端口和所述第二端口之間的主阻尼流體流。因此，可以通過控制主閥構(gòu)件和主閥座之間的開口的大小來控制主流。

根據(jù)再另一個實施方案，第一阻尼流體流是旁路流。因此，通過控制閥構(gòu)件中的徑向孔的第一阻尼流體流可以是旁路流，并且主流可以在主閥構(gòu)件和主閥座之間流動。因此，可以借助于控制閥構(gòu)件的軸向位置來控制更精細(xì)調(diào)節(jié)的流。此外，應(yīng)理解，旁路流可以是在主流的主動控制期間，即當(dāng)在主閥構(gòu)件和閥座之間的通道中存在受控開口時的旁路流。旁路流還可以包括故障安全流，其中，主閥構(gòu)件抵靠主閥座關(guān)閉，以便防止阻尼介質(zhì)的通過所述通道的大體上任何流，并且阻尼介質(zhì)在第一端口和第二端口之間的唯一流是通過故障安全流。如上面解釋的，在部件發(fā)生故障或功率損失期間，這種類型的流是期望的。

根據(jù)另一個實施方案，閥裝置還包括與所述第一端口和/或所述第二端口流體連通的先導(dǎo)室(pilot chamber)，其中，先導(dǎo)壓力(pilot pressure)由所述先導(dǎo)室中的液壓壓力限定。因此，可以響應(yīng)于先導(dǎo)室中的先導(dǎo)壓力來控制主閥構(gòu)件和控制閥構(gòu)件中的任一個或兩個。

根據(jù)再另一個實施方案，閥構(gòu)件與所述閥殼體的主閥座相互作用，以響應(yīng)于作用在所述主閥構(gòu)件上的所述先導(dǎo)壓力限制所述第一端口和所述第二端口之間的主阻尼流體流。由此，可以提供具有響應(yīng)于先導(dǎo)壓力而被控制的閥裝置的減震器。壓力調(diào)節(jié)閥裝置將獲得優(yōu)于嚴(yán)格開口控制的閥的阻尼特性。在開口控制閥中，壓力將作為流的函數(shù)指數(shù)地增加，而壓力調(diào)節(jié)閥構(gòu)件可以相對于壓力以更線性的關(guān)系調(diào)節(jié)該流。例如，當(dāng)在用于交通工具的減震器中實施該閥裝置時，這是一個很大的優(yōu)點。

根據(jù)另一個實施方案，第二軸向孔是用于控制所述阻尼介質(zhì)的故障安全流的故障安全孔。因此，第二軸向孔的總開口面積可以被尺寸確定并布置成，如果閥裝置中的任何部件出現(xiàn)故障或損失功率，則允許阻尼介質(zhì)的合適的故障安全流。通過改變孔的數(shù)量，或更確切地，改變第二軸向孔的總開口面積，可以設(shè)定限制以允許用于在其中實施閥裝置的應(yīng)用的合適的故障安全流。

根據(jù)再另一個實施方案，閥裝置還包括在所述主閥構(gòu)件和所述控制閥構(gòu)件之間的界面中的第二凹部，該第二凹部從所述第一凹部朝向所述第一端口軸向地移位，并且沿著主閥構(gòu)件的內(nèi)圓周延伸以形成內(nèi)部體積，該內(nèi)部體積用于保持阻尼流體，以便使在所述第一端口和所述第二端口之間流動的加壓的阻尼流體分散在控制閥構(gòu)件的大體上整個圓周周圍。因此，第二軸向孔可以在控制閥構(gòu)件相對于主閥構(gòu)件的軸向位置的整個預(yù)定范圍內(nèi)呈現(xiàn)朝向第二體積完全打開的開口面積。因此，第二體積在第二軸向孔和主閥構(gòu)件的徑向孔之間向阻尼介質(zhì)的流提供流動容量，而不需要控制閥構(gòu)件相對于主閥構(gòu)件的特定的軸向位置。此外，不論流動方向如何，即從第一端口到第二端口或從第二端口到第一端口，這都可以實現(xiàn)。

根據(jù)另一個實施方案，第一徑向孔的總開口面積至少與所述控制閥構(gòu)件中的第二徑向孔的總開口面積大小相同，或比第二徑向孔的總開口面積大。因此，第一徑向孔的總開口面積在故障安全操作期間將不構(gòu)成節(jié)流。在一個實施方案中，在所述控制閥構(gòu)件中的第一徑向孔的總開口面積與第二徑向孔的總開口面積之間的比值為約2：1。在一個實施方案中，控制閥構(gòu)件中的每個第一徑向孔和第二徑向孔的開口面積大致相同，并且總開口面積借助于孔的數(shù)量配置；例如，可以存在：兩個第一徑向孔和一個第二徑向孔；四個第一徑向孔和兩個第二徑向孔；或六個第一徑向孔和三個第二徑向孔，所有的徑向孔都具有相同的開口面積。

根據(jù)再另一個實施方案，控制閥還包括軸向布置在所述第一徑向孔和所述第二徑向孔之間的第三組徑向孔，使得當(dāng)所述控制閥構(gòu)件處于軸向故障安全位置中時，阻尼流體通過第二徑向孔朝向第一端口的開口面積且通過第一徑向孔和第三徑向孔朝向第二端口的總開口面積來限制。因此，第三徑向孔將用作容量孔，使得第一徑向孔的總開口面積將不會對故障安全模式下的流構(gòu)成限制，這是由于它們的開口面積由充當(dāng)容量孔的第三徑向孔的開口面積補充。因此，在故障安全模式下節(jié)流僅由第二徑向孔的開口面積來控制。

根據(jù)另一個實施方案，控制閥還包括軸向布置在所述第一徑向孔和所述第二徑向孔之間的一組第三徑向孔，使得當(dāng)所述控制閥構(gòu)件處于軸向主動調(diào)節(jié)位置中時，阻尼流體通過第一徑向孔朝向第二端口的開口且通過第二徑向孔和第三徑向孔朝向第一端口的總開口來限制。因此，第三徑向孔將用作容量孔，使得第二徑向孔的總開口面積將不會對調(diào)節(jié)操作中的旁路流構(gòu)成限制，這是由于它們的開口面積由充當(dāng)容量孔的第三徑向孔的開口面積補充。因此，在調(diào)節(jié)操作期間對旁路流進(jìn)行節(jié)流僅由第一徑向孔的開口面積來控制。

根據(jù)再另一個實施方案，第三徑向孔的總開口面積大于所述第一徑向孔或所述第二徑向孔的總開口面積。因此，第三徑向孔將用作容量孔，使得僅第一徑向孔或第二徑向孔(取決于何種操作模式)限制旁路流。換言之，在調(diào)節(jié)操作期間，僅第一徑向孔將限制旁路流，且在故障安全操作期間，僅第二徑向孔將限制旁路(故障安全)流。

在一個實施方案中，控制閥包括至少三個第三徑向孔。在一個實施方案中，控制閥包括在兩個和八個之間的孔。因此，阻尼流可以容易地流過穿過控制閥構(gòu)件的圓周的數(shù)個孔。

根據(jù)再另一個實施方案，其中，當(dāng)所述控制閥構(gòu)件保持抵靠軸向止動件時，控制閥構(gòu)件關(guān)閉先導(dǎo)室，以在先導(dǎo)室中建立封閉壓力，該封閉壓力使主閥構(gòu)件保持抵靠所述主閥座，并且從而使主流在所述第一端口和所述第二端口之間保持封閉。

通過具有限制控制閥構(gòu)件的軸向移動的軸向止動件，控制閥構(gòu)件可以被帶入到故障安全位置中，而無需精確的精度。因此，在對偏壓構(gòu)件的自由長度被精確地配置要求不那么精確的情況下，控制閥構(gòu)件可以在故障安全操作期間保持抵靠軸向止動件。因此，盡管偏壓構(gòu)件的自由長度例如由于老化或由于安裝或生產(chǎn)中的差異而隨時間變化，但是可以實現(xiàn)相同的效果。此外，建立的壓力可以將主閥構(gòu)件保持在關(guān)閉位置中，導(dǎo)致僅有的流是通過第二徑向孔的故障安全流，從而閥裝置確保主流被關(guān)閉，以避免所述室之間的液壓流體的大體上不受限制的流動，并且因此大體上沒有阻尼力。

根據(jù)另一個實施方案，先導(dǎo)室中的封閉壓力進(jìn)一步使控制閥構(gòu)件保持抵靠所述軸向止動件。因此，控制閥構(gòu)件也通過封閉的壓力保持抵靠止動件，從而允許可信的閥裝置。在一個實施方案中，控制閥構(gòu)件通過使用在先導(dǎo)座上的兩側(cè)上的有差異的面積并且通過先導(dǎo)級釋放壓力被保持。

根據(jù)再另一個實施方案，作用在所述控制閥構(gòu)件上的致動力由螺線管產(chǎn)生。因此，控制閥構(gòu)件可以響應(yīng)于電流相對于主閥構(gòu)件在軸向方向上是可移動的。例如，致動力可以通過致動桿傳遞，致動桿可以具有磁性構(gòu)件，螺線管響應(yīng)于電流在該磁性構(gòu)件上施加力。

根據(jù)另一個實施方案，閥裝置還包括在所述控制閥構(gòu)件內(nèi)軸向可移動的先導(dǎo)閥構(gòu)件，所述先導(dǎo)閥構(gòu)件布置成與所述控制閥構(gòu)件的先導(dǎo)閥座相互作用，以限制從所述先導(dǎo)室流出的先導(dǎo)流體流。因此，先導(dǎo)壓力可以通過調(diào)整先導(dǎo)閥構(gòu)件相對于控制閥構(gòu)件的軸向位置來控制，從而產(chǎn)生對先導(dǎo)閥構(gòu)件和先導(dǎo)閥座之間的開口的調(diào)整，以允許阻尼流體的更高或更低的流。

根據(jù)再另一個實施方案，第一徑向孔借助于在所述控制閥構(gòu)件和所述先導(dǎo)閥構(gòu)件之間的界面中的凹部與所述第二徑向孔流體連接，以形成用于保持阻尼流體的內(nèi)部體積。該內(nèi)部體積可以通過在控制閥構(gòu)件和/或先導(dǎo)閥構(gòu)件中形成凹部來實現(xiàn)，使得允許從第一徑向孔到第二徑向孔的流穿過所述體積。在一個實施方案中，第三徑向孔也流體地連接到該內(nèi)部體積。因此，通過徑向孔的所有流都經(jīng)由該內(nèi)部體積流動。

根據(jù)另一個實施方案，所述主閥構(gòu)件的外部體積進(jìn)一步使從所述第一端口流動到所述第二端口的加壓的阻尼流體分散在控制閥構(gòu)件的大體上整個圓周周圍。

當(dāng)研究所附權(quán)利要求和以下描述時，本發(fā)明的另外的特征和優(yōu)勢將變得明顯。技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到，本發(fā)明的不同特征可以組合，以產(chǎn)生除以下所描述的那些實施方案以外的實施方案，而不脫離本發(fā)明的范圍。

附圖簡述

參考附圖，本發(fā)明的另外的細(xì)節(jié)和方面從下面的詳細(xì)描述將變得明顯，其中：

圖1示出了閥裝置的實施方案的分解圖，

圖2示出了當(dāng)主閥構(gòu)件處于部分打開位置中以允許從第一端口到第二端口的調(diào)節(jié)的主流和穿過控制閥構(gòu)件的旁路流時的實施方案的橫截面，

圖3a示出了實施方案的橫截面，其中，主閥構(gòu)件處于關(guān)閉位置中以阻塞從第一端口到第二端口的主流，并且控制閥處于故障安全軸向位置中，以便允許阻尼介質(zhì)的故障安全流，

圖3b是在圖3a中示出的故障安全流的特寫，

圖4示出了當(dāng)穿過控制閥構(gòu)件的流也是從第一端口到第二端口的主流時的實施方案的橫截面，以及

圖5示出了當(dāng)閥組件是單向閥組件并且主閥構(gòu)件處于部分打開位置中以允許從第一端口到第二端口的調(diào)節(jié)的主流以及穿過控制閥構(gòu)件的旁路流時的實施方案的橫截面。

實施方案的詳細(xì)描述

現(xiàn)在將參考附圖在下文中更加充分地描述本發(fā)明，在附圖中示出了本發(fā)明的當(dāng)前優(yōu)選實施方案。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式體現(xiàn)，并且不應(yīng)被解釋為限制于本文闡述的實施方案；相反，這些實施方案是出于徹底性和完整性而提供，且向技術(shù)人員充分地傳達(dá)本發(fā)明的范圍。在全文中，相似的參考字符表示相似的元件。

在下文中，在圖2-4中示出的實施方案中的閥裝置配置為對在第一端口和第二端口之間的兩個方向上的流體流進(jìn)行限制。然而，本構(gòu)思同樣適用于如圖5中所示的單向流動閥裝置。此外，盡管附圖中的實施方案僅示出了具有先導(dǎo)閥構(gòu)件6的閥裝置，但是本發(fā)明同樣與沒有先導(dǎo)閥構(gòu)件6的閥裝置相關(guān)，其中，先導(dǎo)壓力借助于控制閥構(gòu)件或另一個閥構(gòu)件調(diào)節(jié)。此外，“第一流20”應(yīng)理解為通過控制閥構(gòu)件的流動，而不管其是旁路流(包括故障安全流)還是主流。此外，“第二流10”是指阻尼介質(zhì)在主閥構(gòu)件4和閥殼體2的主座9之間的任何流動。

圖1示出了閥裝置的橫截面分解圖。閥裝置1包括閥殼體2(具有上部部分和下部部分)、主閥構(gòu)件4、控制閥構(gòu)件5以及先導(dǎo)閥構(gòu)件6。該圖進(jìn)一步示出了閥裝置的實施方案的數(shù)個細(xì)節(jié)，例如單向閥62、63和偏壓設(shè)備14。然而，將參考圖2-5進(jìn)一步解釋這些細(xì)節(jié)，其中還將描述它們各自的功能。然而，圖1被包含在本申請中主要是為了闡明每個部件的形式，并且從而便于閱讀和理解本申請。

圖2示出了閥裝置的第一實施方案的橫截面圖。閥裝置1包括閥殼體2、先導(dǎo)室3、主閥構(gòu)件4、控制閥構(gòu)件5以及先導(dǎo)閥構(gòu)件6。如上所述，先導(dǎo)閥構(gòu)件對于本發(fā)明構(gòu)思不是必需的。閥殼體2包括第一端口7和第二端口8。在示出的實施方案中，第一端口和第二端口分別用作用于液壓流體進(jìn)入和引出的進(jìn)入端口和引出端口。圖2中的主閥構(gòu)件4被軸向可移動地布置在閥殼體2中并且布置成與閥殼體的主閥座9相互作用，以便響應(yīng)于作用在主閥構(gòu)件4的上表面47上的先導(dǎo)壓力Pp限制(或調(diào)節(jié))第一端口7和第二端口8之間的主流體流10中的壓力。在該實施方案中，主閥構(gòu)件4通過作用在主閥構(gòu)件的上表面47上的主螺旋彈簧構(gòu)件12朝向關(guān)閉位置朝向主閥座9彈性地加載。在其它的實施方案中，主閥構(gòu)件可以由其它類型的彈簧構(gòu)件彈性地加載，或者可以是自身柔韌的和/或有回彈力的以實現(xiàn)所期望的彈性加載。如將參考圖4進(jìn)一步解釋的，主閥構(gòu)件4不必相對于閥殼體2軸向可移動地布置成與主閥座9相互作用，以便限制(或調(diào)節(jié))主流體流中的壓力。相反，完全可能的是，旁路流20的流動路徑事實上也是主流。即，阻尼介質(zhì)的主流也可以通過調(diào)整控制閥構(gòu)件5相對于主閥構(gòu)件的相對軸向位置來控制。

此外，控制閥構(gòu)件5通過偏壓設(shè)備14相對于所述主閥構(gòu)件朝向軸向止動件11彈性地加載。在示出的實施方案中，偏壓設(shè)備包括第一故障安全彈簧構(gòu)件15和偏壓彈簧構(gòu)件16，該第一故障安全彈簧構(gòu)件15和偏壓彈簧構(gòu)件16與其間的彈簧基座構(gòu)件17串聯(lián)地布置。如圖所示，故障安全彈簧構(gòu)件15的彈簧剛度可以低于偏壓彈簧構(gòu)件16的剛度，使得彈簧基座構(gòu)件17在正常操作期間即當(dāng)接收到致動力時是不可操作的。彈簧基座構(gòu)件17在正常操作期間可以抵靠在主閥構(gòu)件4的座部分上，并且在故障安全操作(failsafe operation)期間可以從主閥構(gòu)件釋放(如圖3中所示)。在故障安全操作期間，故障安全彈簧構(gòu)件15和偏壓彈簧構(gòu)件然后將一起串聯(lián)地作用以迫使控制閥構(gòu)件抵抗軸向止動件到達(dá)故障安全位置。在其它的實施方案(未示出)中，偏壓設(shè)備14可以包括作用在先導(dǎo)閥構(gòu)件或控制閥構(gòu)件上的單個彈簧。軸向止動件可以基本上以任何方式形成，以防止控制閥構(gòu)件軸向移動經(jīng)過軸向止動件。如圖所示的軸向止動件被形成為使得主閥殼體2的大體上平坦的表面與控制閥構(gòu)件的大體上平坦的頂表面相互作用。因此，由于接觸面積相對較大，各個表面上的磨損受到限制。

先導(dǎo)室3由形成在主閥構(gòu)件的上表面47和閥殼體2的內(nèi)壁之間的空間界定。先導(dǎo)室3經(jīng)由主閥構(gòu)件4中的第一軸向通孔32與第一端口7流體連通，并且經(jīng)由主閥構(gòu)件4中的第二軸向通孔33與第二端口8流體連通。在示出的實施方案中，盤形或板形的單向閥構(gòu)件34在軸向方向上是柔性的或可撓曲的，或者是固體的并且可移動的，單向閥構(gòu)件34布置在作為主閥構(gòu)件的一部分的腔49中，以覆蓋軸向通孔32和33，從而形成一個單向閥以允許液壓流體流僅在從第一端口到先導(dǎo)室3的方向上經(jīng)由一個公共先導(dǎo)進(jìn)入孔39穿過第一軸向通孔32，并且形成一個單向閥以允許液壓流體僅在從第二端口到先導(dǎo)室3的方向上經(jīng)由一個公共先導(dǎo)進(jìn)入孔39穿過第二軸向通孔33。在其它的實施方案中，單向閥可以是另一類型，例如，球閥類型。作用在主閥構(gòu)件4的上表面47上的先導(dǎo)壓力Pp由先導(dǎo)室3中的液壓壓力限定。

控制閥構(gòu)件5為大體上圓柱形的形狀，并且與主閥構(gòu)件同軸地布置且部分地布置在主閥構(gòu)件內(nèi)，并且在上表面47上方延伸到先導(dǎo)室3中。此外，控制閥構(gòu)件5響應(yīng)于作用在控制閥構(gòu)件上的致動力而相對于主閥構(gòu)件4在軸向方向上是可移動的。在該實施方案中，致動力由致動桿35接收。致動桿可以是軸向可移動的磁性構(gòu)件，螺線管響應(yīng)于電流在該磁性構(gòu)件上施加力。

此外，主閥構(gòu)件在控制閥構(gòu)件5和主閥構(gòu)件4之間具有外部體積43。如在上面的概述中所討論的，外部體積43使得加壓的阻尼流體圍繞控制閥構(gòu)件5的包絡(luò)表面作用，并且流動力對控制閥構(gòu)件5的沖擊被最小化，這大大減小了干擾軸向力，并且因此實現(xiàn)了具有可靠操作的更可信的閥裝置1。

此外，在圖2中，第一端口7中的作用在主閥構(gòu)件4的區(qū)域21上的液壓壓力足夠大，以克服主螺旋彈簧構(gòu)件12的反向力和作用在主閥構(gòu)件上的先導(dǎo)壓力Pp。舉升區(qū)域21還可以包括主閥構(gòu)件的底表面40。

此外，主閥構(gòu)件4在圖2中處于部分打開位置中，以便允許在第一端口和第二端口之間(在任一方向或兩個方向上)的調(diào)節(jié)的主流體流10，以及穿過控制閥構(gòu)件5的旁路流20。這兩個流存在于閥裝置的主動控制操作期間。流的控制借助于經(jīng)由致動桿35在控制閥構(gòu)件5上施加致動力的螺線管來進(jìn)行，并且從而調(diào)節(jié)兩個端口7、8之間的阻尼介質(zhì)流。更具體地，控制閥構(gòu)件5包括一組第一徑向孔51和第二徑向孔52。第一徑向孔和第二徑向孔布置成彼此隔開一定的軸向距離。此外，第一徑向孔和第二徑向孔借助于內(nèi)部體積54流體地連接至彼此并且流體地連接到主閥構(gòu)件中的凹部42、45，以便經(jīng)由主閥構(gòu)件中的徑向孔41允許阻尼流體在第一端口7和第二端口8之間的第一流20。在圖2中，該流是旁路流，但也可以是如圖4所示的主流，其中，主閥構(gòu)件保持抵靠閥殼體2(或甚至安裝到閥殼體2或是閥殼體2的一部分)。

第一徑向孔51是通孔，并且可以是鉆孔，具有小于主閥構(gòu)件4的第一凹部42的開口面積。因此，控制閥構(gòu)件5可以被軸向地移位，使得控制閥構(gòu)件5的第一徑向孔51的開口的僅一部分朝向主閥構(gòu)件的徑向孔41打開。因此，可以在外部體積43的靠著第一徑向孔51的邊緣44之間實現(xiàn)限制(或壓力的調(diào)節(jié))。

主閥構(gòu)件中的第一凹部42沿主閥構(gòu)件的內(nèi)包絡(luò)表面布置在主閥構(gòu)件的徑向孔41的徑向內(nèi)端處以形成外部體積43，該外部體積43用于保持阻尼流體，以便將在第一端口7和第二端口8之間流動的加壓阻尼流體分散在控制閥構(gòu)件5的大體上整個包絡(luò)表面周圍。

此外，圖中所示的控制閥構(gòu)件包括第三組徑向孔53。這些徑向孔53軸向地布置在第一徑向孔51和第二徑向孔52之間。第三組徑向孔53用作容量孔，使得當(dāng)控制閥構(gòu)件5處于軸向主動調(diào)節(jié)位置時，阻尼流體(如圖2、圖4、圖5中所示)通過第一徑向孔51朝向第二端口8的開口且通過第二徑向孔52和第三徑向孔53朝向第一端口7的總開口來限制。這使得可以在第一徑向孔51的完全打開的開口到零的范圍內(nèi)限制旁路流20。盡管閥裝置1可以在沒有第三“容量(capacity)”徑向孔的情況下很好地起作用，第二“故障安全”徑向孔的總開口則將限制旁路流的上容量水平，但是這不是最佳的。

相應(yīng)地，如圖3a和圖3b中所示，當(dāng)控制閥構(gòu)件5處于軸向故障安全位置中時，阻尼流體通過第二徑向“故障安全”孔52朝向第一端口7的開口面積且通過第一徑向孔51和第三徑向孔53朝向第二端口8的總開口面積來限制。

如上所述，阻尼介質(zhì)的第一流20(不管其為如圖2中所示的旁路流還是如圖4中所示的主流)通過所述第一徑向孔51相對于外部體積43的邊緣44的軸向位置來控制，以便在減小所述第一徑向孔51的打開的開口時對該流進(jìn)行限制。

第一徑向孔、第二徑向孔以及第三徑向孔的總開口之間的關(guān)系在不同的應(yīng)用中可以不同。但是通常，第三徑向孔53的總開口將是最大的，其次是第一徑向孔51的總開口，且第二徑向孔52的總開口將是最小的。因此，“容量孔”具有最大的總開口面積，“故障安全”孔具有最小的總開口面積，而“旁路流”的總開口面積在其間的某處。

在圖3a和圖3b中，主閥構(gòu)件4處于關(guān)閉位置中，以阻塞第一端口7和第二端口8之間的主流10，并且控制閥5處于故障安全軸向位置中，其中，上述旁路流是阻尼介質(zhì)的故障安全流20。在該操作模式期間，第二軸向孔52(或多個孔)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，僅一個第二軸向孔52是可見的。然而，可以存在沿控制閥構(gòu)件5的包絡(luò)表面分布的數(shù)個“故障安全孔”。

如前所述，閥裝置1被設(shè)計為在沒有接收到(來自桿35的)致動力的情況下，即例如當(dāng)致動系統(tǒng)存在電氣或機械故障時，允許該操作模式。由于沒有接收到致動力，偏壓彈簧構(gòu)件14(在圖中，故障安全彈簧15與偏壓彈簧16一起)迫使先導(dǎo)閥構(gòu)件6并且由此迫使控制閥構(gòu)件5朝上到達(dá)所示的故障安全位置，在該故障安全位置中，從先導(dǎo)限制部到第二端口8的流動路徑被關(guān)閉，并且旁路限制部或更具體地故障安全限制部被打開以實現(xiàn)對旁路流體流20的預(yù)定限制。如圖3b中更清楚地示出的開口由第二徑向孔52構(gòu)成，并且更準(zhǔn)確地說，由第二徑向孔的總開口面積構(gòu)成。在該模式中，第三徑向孔53用作容量孔。此外，如圖所示，閥殼體2包括軸向止動件11，該軸向止動件11尺寸確定為并且適于防止控制閥構(gòu)件5在偏壓方向上軸向地移動經(jīng)過軸向止動件。這種設(shè)計使得控制閥構(gòu)件5的故障安全位置非?？煽浚@是由于存在用于軸向移動的幾何止動件，偏壓彈簧構(gòu)件14可以使控制閥構(gòu)件保持抵靠該幾何止動件。在故障安全位置中，控制閥構(gòu)件5保持抵靠軸向止動件11，并且由此控制閥構(gòu)件5關(guān)閉先導(dǎo)室3，以便在先導(dǎo)室3中建立封閉壓力，該封閉壓力使主閥構(gòu)件4保持抵靠主閥座9，并且從而使主流10在所述第一端口7和所述第二端口8之間保持關(guān)閉。因此，防止液壓流體離開先導(dǎo)室，并且先導(dǎo)室3中的液壓流體的壓力將防止主閥構(gòu)件4從主閥座9釋放或提升。因此，在故障安全位置中，第一端口和第二端口之間的總流動僅由對旁路流體流20的預(yù)定限制來確定，該預(yù)定限制由第二徑向孔的總開口面積限定。因此，控制閥構(gòu)件相對于主閥構(gòu)件的軸向位置不構(gòu)成實際限制，恰恰相反，該限制由第二徑向孔52的總開口面積決定。

圖4示出了當(dāng)?shù)谝涣?0是阻尼介質(zhì)的主流時，閥裝置1的實施方案的橫截面。在該實施方案中，致動力作用在控制閥構(gòu)件5上以限制第一流20。此外，主閥構(gòu)件4和閥殼體2保持在接觸位置，以防止除第一流20之外的在第一端口7和第二端口8之間的任何其它流。主閥構(gòu)件5和閥殼體可以由緊固在一起或通過足夠強的偏壓設(shè)備12簡單地保持在一起的相同的材料件形成。

在所有示出的實施方案中，先導(dǎo)閥構(gòu)件6大體上為圓柱形的形狀，并且相對于主閥構(gòu)件4且相對于控制閥構(gòu)件5在控制閥構(gòu)件內(nèi)是軸向可移動的。先導(dǎo)閥構(gòu)件的上端包括上部部分48，該上部部分48布置成與控制閥構(gòu)件的環(huán)形先導(dǎo)閥座23相互作用，以限制從先導(dǎo)室流出到第二端口8的先導(dǎo)流體流30。先導(dǎo)閥構(gòu)件6通過偏壓設(shè)備14相對于所述主閥構(gòu)件朝向先導(dǎo)閥座彈性地加載，在該實施方案中，偏壓設(shè)備14是彈簧構(gòu)件。由于先導(dǎo)閥座23是控制閥構(gòu)件5的一部分，因此對先導(dǎo)閥構(gòu)件的彈性加載的預(yù)張力通過控制閥構(gòu)件5的響應(yīng)于致動力的軸向移動是可調(diào)整的。

此外，圖4中所示的實施方案包括布置在所述先導(dǎo)閥座23和所述先導(dǎo)閥構(gòu)件6之間的中間先導(dǎo)閥構(gòu)件24。中間先導(dǎo)閥構(gòu)件24在遠(yuǎn)離所述先導(dǎo)閥座23的方向上朝向所述先導(dǎo)閥構(gòu)件被彈性地加載。中間先導(dǎo)閥構(gòu)件24還設(shè)置有開口或通孔，以限制經(jīng)由先導(dǎo)閥構(gòu)件6中的通孔61在先導(dǎo)室和阻尼體積之間穿過其的液壓流體流。開口或通孔具有有效流動面積，以形成阻尼流動限制部，該阻尼流動限制部布置成限制阻尼體積和先導(dǎo)室之間的流體流，使得主閥構(gòu)件和控制閥構(gòu)件之間的相對移動被液壓地阻尼。

因此，先導(dǎo)壓力Pp可以由從第一端口7到先導(dǎo)室3的輸入流體流和從先導(dǎo)室到第二端口8的輸出先導(dǎo)流體流之間的平衡來確定(或根據(jù)流動方向不同，輸入輸出顛倒過來)，輸出先導(dǎo)流體流由先導(dǎo)限制部確定。先導(dǎo)壓力Pp將作用在先導(dǎo)閥構(gòu)件的上端，以施加方向朝下的壓力，該壓力將用于打開先導(dǎo)閥。先導(dǎo)限制部的有效流動面積由先導(dǎo)閥構(gòu)件相對先導(dǎo)閥座的行程確定。該行程由壓力和來自偏壓彈簧構(gòu)件14(以及如果存在的話，中間先導(dǎo)閥構(gòu)件24)的彈簧反作用力之間的平衡確定。因此，先導(dǎo)限制部是壓力調(diào)節(jié)型的。如上所述，偏壓彈簧構(gòu)件的預(yù)張力響應(yīng)于致動力是可調(diào)整的。

此外，在圖4中進(jìn)一步示出，在控制閥構(gòu)件5的下端和主閥構(gòu)件4的杯形下端的內(nèi)表面之間，即剛好在主閥構(gòu)件4的底表面40上方形成的空間界定阻尼體積64。先導(dǎo)閥構(gòu)件6具有在軸向方向上穿過其延伸的通孔61，該通孔61用于阻尼體積64和先導(dǎo)室3之間的流體連通。軸向通孔61還導(dǎo)致基本上相同的壓力作用在先導(dǎo)閥構(gòu)件和控制閥構(gòu)件的兩個軸向端面上，從而消除了為克服由控制閥構(gòu)件上的壓力差產(chǎn)生的力而對致動力的需要。

此外，在圖2-4中所示的所有實施方案中，閥裝置都包括兩個球閥型的單向閥62、63。該單向閥可以是任何類型的單向閥，例如，墊片閥(shims valve)等。單向閥62、63布置在先導(dǎo)流動路徑中，以允許僅在從先導(dǎo)室3到第一端口7或第二端口8一個方向上的流體流。兩個單向閥62、63一起形成方向閥裝置，以確保先導(dǎo)流體流流動到其中液壓最低的端口。因此，閥裝置可以用在雙向閥裝置中。應(yīng)理解，單向閥中的第一個的球通過先導(dǎo)限制部上的壓力差保持在關(guān)閉位置中，并且另一個單向閥的球通過先導(dǎo)流體流移動到打開位置。因此，兩個單向閥彼此獨立地工作，但是響應(yīng)于相同的壓力和壓力差來實現(xiàn)期望的方向閥功能。

然而，本發(fā)明構(gòu)思同樣適用于圖5中所示的單向閥裝置，圖5示出了當(dāng)閥組件是單向閥組件并且主閥構(gòu)件處于部分打開位置中以允許從第一端口7到第二端口8的調(diào)節(jié)的主流體流10和穿過控制閥構(gòu)件5的旁路流20時的實施方案的橫截面。圖5中的閥裝置處于主動控制操作中，該主動控制操作可以與圖2中的閥裝置的操作進(jìn)行比較。通過調(diào)整從先導(dǎo)室到第二端口的先導(dǎo)流體流30上的限制來調(diào)整先導(dǎo)壓力，對主流體流10的限制是可調(diào)整的。該調(diào)整通過調(diào)整作用在控制閥構(gòu)件5上的致動力來實現(xiàn)。因此，主流體流10的限制是壓力調(diào)節(jié)型的。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的示例性實施方案，但是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將明顯的是，可以對如本文所述的本發(fā)明做出多種變化和修改或改變。因此，應(yīng)理解，本發(fā)明的上述描述和附圖應(yīng)視為其非限制性的示例，并且本發(fā)明的范圍在所附專利權(quán)利要求中限定。