阀装置的制造方法
【专利说明】
[0001]发明的
技术领域
[0002]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
[0003]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。
[0004]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。
[0005]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。
[0006]发明概述
[0007]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。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]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。
[0011]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(pretens1n)或弹性加载。
[0012]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(choking effect)。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。
[0013]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。
[0014]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。
[0015]导向阀座可具有比导向阀构件大的径向范围(radial extent)。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。
[0016]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。
[0017]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。
[0018]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。
[0019]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。
[0020]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。
[0021]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