具有球锥形支座的先导级的制作方法

1.本发明涉及一种预控制的压力调节阀和减震器。


背景技术：

2.在各种构造类型中存在用于调节液压减震器的阀。除了从ep 3 591 273已知的直接控制比例阀以外，还使用预控制压力调节阀，例如从wo 2009 157 841a1或wo 2020 182 358a1已知。
3.在此类预控制压力调节阀中，待调节的油流被引导通过主级且在其中被较强地或不太强地节流。此处主级的致动不是通过磁性驱动直接实现，而是借助于具有先导级阀的第二阀级，即所谓的先导级。先导级阀控制主级阀的至少一侧上的压力，从而处于一个位置以在主级中产生操作主级阀的流体动力。先导级阀自身是借助于电磁致动器进行再调整。此多级构造类型的优点是可以用相对小的电磁致动器在主级中产生高操作力。阀因此相对稳健地抵抗液压干扰力且极紧凑地构造。
4.在减震器调节阀的领域中，变体的形成出于技术原因而起到重要作用。调节阀功能与减震器相互作用地布置且根据其进行调整。对于不同的减震器类型或应用，需要不同的减震器调整，且因此需要压力调节阀的对应变体。
5.减震器的调整中的一个重要因素例如是调节阀的打开压力。其决定最大减震力且因此决定减震器的范围。打开压力由先导级的配置限定。在支座构造类型的先导级阀中，如上文引用的文献中的情况那样，打开压力可以经由磁力的相等力来设定，且可能经由致动器的弹簧力和流体的压力来设定。为了实施各种打开压力，通常改变支座直径并进而改变压力。
6.已知压力调节阀的先导阀一般由复杂部件形成，所述复杂部件通过平面区域相互密封。因此，对阀元件的表面和形状偏差存在高要求，这导致相应极大的制造工作。此外，阀部件集成到调节阀的完整构造中，其方式为使得可以借助于支座直径来实施打开压力的变体形式，只是具有难度。


技术实现要素：

7.本发明的一个目的是提供一种具有减少的制造工作量的有成本效益的压力调节阀。此外，本发明的一个目的是提供一种相应的减震器。
8.所述目的通过具有独立权利要求的特征的装置来实现。在从属于独立权利要求的权利要求中陈述了有利的实施例和研发成果。
9.根据本发明的压力调节阀具有先导级阀，所述先导级阀具有球阀主体并且优选地具有锥形支座作为用于球阀主体的阀支座。与具有平面密封区域的支座阀相比，举例来说，所述球锥形支座配对对于形成阀支座的密封区域或表面的特性和/或确切度来说施加更少的严格要求。这使得先导级阀的制造工作量减少且使得更有成本效益的先导级阀可供使用，同时将先导级阀和/或压力调节阀的参数变化幅度保持在最小。球阀主体是完全球形主
体，优选地符合质量等级g5(按照din 5401)。尺寸公差和形状公差相应的可以是最大0.25μm。球阀主体的直径优选地在1到10mm之间的范围内且可以是1、2、3、5、8或10mm，举例来说，其中所提到的每一个值也可表示所提到的值范围的上限或下限。锥形支座的开口直径优选地在1.5-4mm之间的范围内且可以是1.5、2.0、2.5、3.0、3.5或4mm，举例来说，其中所提到的每一个值也可表示所提到的值范围的上限或下限。锥形支座的锥角(打开角度)优选地在100
°
到140
°
之间的范围内且可以是100
°
、110
°
、120
°
、130
°
或140
°
，举例来说，其中所提到的每一个值也可表示所提到的值范围的上限或下限。
10.先导级阀优选地还具有引导区段，用于当所述主体被提升离开阀支座或锥形支座和/或打开先导级阀时引导球阀主体。引导区段相应的定位于锥形支座的下游，和/或具有与先导级阀的阀轴线或压力调节阀的中心轴线同轴延伸的圆柱形内壁。这使得阀主体有可能不被主动地引导或被力引导，例如通过致动器的操作部件引导，并且可避免涉及若干装配组或模块的组件，例如由操作部件和阀主体组成。这简化了先导级与致动器之间的机械相互作用，且相对于致动器的(结构性)配置开放了更大自由度。致动器对先导级阀的操作则优选地仅通过对接或仅通过操作部件在球阀主体上的接触接合而发生。
11.引导区段的内径相应地等于球阀主体的直径加上游隙(参照直径)，优选地在0.01和0.1mm之间的范围内且可以是0.01、0.02、0.03、0.05、0.08或0.1mm，举例来说，其中所提到的每一个值也可表示所提到的值范围的上限或下限。锥形支座上方的引导区段的长度优选地在3-30mm之间的范围内且可以是3、5、8、10、15、20或30mm，举例来说，其中所提到的每一个值也可表示所提到的值范围的上限或下限。
12.先导级阀优选地具有模块主体，所述模块主体使得锥形支座和引导区段可用或具有锥形支座和引导区段，且特别优选地以单件方式形成。因此，在最简单的情况，先导级阀确切地由球阀主体和模块主体组成，即由两个单件式组件组成。
13.优选地，引导区段不具有针对从引导区段移除球阀主体的机械保护(例如引导区段的内侧上的抬高部或凹槽)。这简化了先导级阀的安装。致动器的操作部件优选地当压力调节阀已安装时形成针对从引导区段移除球阀主体的保护。
14.先导级阀或其模块主体优选地具有在锥形支座上游的容纳区段，用于可选地或选择性地在先导级阀中或先导级阀上容纳和附接流体组件，例如节流器。容纳区段优选地被形成为与阀轴线或中心轴线同轴地延伸的凹入部和/或圆柱形凹入部。凹入部的内壁优选地具有用于安装流体组件的螺纹或内部螺纹，所述流体组件可随后以极少的工作量安装于先导级阀中。取决于应用，也有可能提供不同的节流器，以便于变体的形成。可替代地，被形成为凹入部的容纳区段的内壁也可被形成为平滑的圆柱形区域，使得选定的流体组件可被按压入凹入部或者也可插入且随后例如通过焊接或软焊而附接于先导级阀或其模块主体。当先导级阀(完全)打开时所述节流器限制通过先导级的通过流。当流体组件被形成为节流器时，节流器横截面优选地在0.01到1mm2之间的范围内且可以是0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5或1mm2，其中所提到的每一个值也可表示所提到的值范围的上限或下限。
15.先导级阀优选地具有故障安全功能。为此目的，先导级阀具有位于引导区段的与锥形支座相对定位的末端上的故障安全阀支座，并且优选地具有使球阀主体偏置到故障安全阀支座中的弹簧部件。当致动器未被供能，即无驱动力时，例如在电力中断的情况下，球阀主体因此安全地搁置于故障安全阀支座中。故障安全阀支座因此形成第二额外的阀支
座，其优选地类似地被形成为锥形支座。弹簧部件在此被支撑于锥形支座内。引导区段在此情况下朝向与锥形支座相对的一侧不完全打开，而是仅在先导级模块的正面侧或在由致动器操作的阀轴线上具有轴向开口。在无电流状态的先导级阀因此以限定的开口横截面安全地打开或部分地打开，所述横截面小于先导级阀的最大开口横截面。先导级阀优选地具有旁通开口和/或球阀主体不完全密封故障安全阀支座。故障安全阀支座优选地具有多边形作为轴向通过开口或阀开口，尤其是正多边形，例如(n等边)三角形、四边形、正方形、六边形、七边形或八边形。
16.先导级阀优选地具有故障安全构造部件，所述部件具有故障安全阀支座且优选地被形成为用于模块主体的盖或套筒。此外，在此情况下在先导级阀或其模块主体中不提供径向流出开口，和/或这些径向流出开口被故障安全构造部件关闭。
17.在优选的实施例中，压力调节阀具有多个功能模块，即至少先导级模块和致动器模块，即至少两个功能模块。
18.功能模块一般是装配组，更确切地是压力调节阀的模块化装配组，其使得在每一情况下为此装配组或功能模块提供的特定功能性(完全)可用，且其包括用于此功能性的所有或至少所有实质结构性构造部件。功能模块因此在结构和功能上与压力调节阀的装配组不同或相互定界，所述装配组在安装的压力调节阀中优选地并不具有涉及若干装配组或模块的任何组件。在最简单情况中，因此专门通过所讨论的功能模块和/或通过恰好一个功能模块使得压力调节阀中的给定功能性可用。
19.压力调节阀的先导级模块相应地实施(确切或至少)压力调节阀中的先导级的功能性，用以流体动态地、通常液压地预控制压力调节阀或其主级，和/或包含用途所需的组件或所有组件，例如先导级阀。因此，在最简单的情况，专门通过先导级模块使得压力调节阀中的先导级的功能性可用。先导级模块在最简单的情况中确切地由先导级阀组成。
20.压力调节阀的致动器模块在压力调节阀中实施(确切地或至少)致动器的功能性，用以操作先导级或先导级模块或先导级模块的先导级阀，尤其是先导级阀的阀主体，和/或包含此用途所需的组件，例如线圈和磁性电枢且可能为弹簧部件。因此，在最简单的情况，专门通过致动器模块使得压力调节阀中的致动器的功能性可用。
21.有利的是，先导级模块和致动器模块，优选地压力调节阀的所有功能模块，各自被形成为预安装或预生产的模块或装配组。换句话说，优选地功能模块的所有组件集成在(预安装的)装配组中或被集成以形成(预安装的)装配组。类似的，在压力调节阀中有利的是，紧密稳固地互连的功能模块是经由仅恰好一个机械接口和/或用恰好一种接合方法(例如，通过按压、焊接、软焊等)稳固地互连。这简化了压力调节阀的安装和/或最终安装。
22.优选地，先导级模块和致动器模块经由按压连接、优选确切地和/或专门地经由按压连接稳固地互连，并且被设置成使得它们彼此紧密邻接。除了先导级模块在致动器模块中或致动器模块上的简单且充分稳固附接以外，此按压连接允许例如在安装期间和/或还在安装之后调整或微调先导级模块和致动器模块相对于彼此的位置。按压连接分别沿着对应的按压区域形成力配合/压紧配合(force-fit)或摩擦配合。
23.致动器模块优选地具有带有致动器轴线的致动器，即(先导级阀的)致动沿着笔直区段发生(通过往复移动)。相应的，致动器优选地是线性致动器。
24.此外，为了使得与先导级模块的所述按压连接或恰好一个按压连接可用，致动器
模块具有一个或恰好一个径向、同轴、共线或同心的按压区域，所述按压区域优选地为圆柱形和/或指向致动器轴线，其中按压区域优选地是完全连续的，但也可能被细分为若干部分区域或具有中断。该按压区域优选地形成恰好一个按压连接。该按压区域优选地形成致动器模块中的凹入部的(内部或向内面向的)表面或罩区域，其中凹入部包括致动器轴线且优选地圆柱地或基本上圆柱地和/或与致动器轴线同轴地、共线地或同心地形成。致动器轴线优选地同时是(完整)致动器模块或致动器的对称轴和/或中心轴线。
25.先导级模块优选地具有先导级阀，所述先导级阀可沿着阀轴线操作且优选地为支座阀。在最简单的情况，先导级阀具有阀主体，例如当阀主体被提升离开对应阀支座或进入阀支座时，所述阀主体可沿着阀轴线滑动并打开和关闭先导级阀。换句话说，致动器模块在操作先导级后造成和/或允许阀主体沿着阀轴线的通常往复和/或笔直的运动。
26.此外，为了形成与致动器模块的所述按压连接或恰好一个按压连接，先导级模块具有径向、同轴、共线或同心按压区域，所述按压区域优选地为圆柱形和/或背离阀轴线定向且与致动器模块的按压区域对应，其中按压区域优选地是完全连续的，但也可能被细分为若干部分区域或具有中断，这则优选地与致动器模块的按压区域的相应部分区域或中断相对应。该按压区域优选地产生恰好一个按压连接。优选地，该按压区域形成先导级模块的(外部或面向外的)表面或罩区域，其中完整的先导级模块优选地圆柱地或基本上圆柱地和/或旋转对称地(可能径向流体开口除外)形成。阀轴线优选地形成(完整)先导级模块的对称轴和/或中心轴线。先导级模块因此形成筒，其与致动器模块中的上述凹入部对应并且部分或完全地容纳于其中，使得相应按压区域在致动器模块与先导级模块之间形成按压连接。
27.因此，在安装的压力调节阀中，随后致动器模块的致动器轴线和先导级模块的阀轴线重合以形成压力调节阀的一个或共同中心轴线，使得致动器模块或致动器模块的致动器可沿着此中心轴线操作先导级模块的先导级阀。由于根据本发明的按压连接，随后可沿着此中心轴线实施上述调整或微调，因而可调整或微调致动器模块和先导级模块相对于彼此沿着中心轴线的轴向位置。这允许减少一批若干压力调节阀中或批量生产中的差异(例如对于弹簧和/或磁性和/或致动器力和/或打开压力)，例如参照致动器中的磁性电枢的气隙和/或顽磁距离，尤其是当所述致动器关闭先导级阀时或当阀主体对接于先导级阀中的阀支座上时。优选地，一批中打开压力的差异低于10％，特别优选地低于5％。
28.致动器模块一般具有操作部件，致动器模块通过所述操作部件操作先导级模块的先导级阀。在最简单的情况，操作部件是磁性电枢自身，其通常完全由磁性材料组成，或优选地有非磁性活塞，例如稳固地连接到磁性电枢或形成单件构造部件，所述部件适于例如沿着致动器轴线或共同中心轴线执行往复和/或笔直的运动。操作部件一旦操作或用于操作先导级阀后有利地(仅)邻接或对接于先导级模块的先导级阀的阀主体上。换句话说，操作部件有利地(仅或确切地)与先导级模块的先导级阀的阀主体成接触接合，尤其是当阀主体关闭先导级阀时或当阀主体对接于阀支座上时。因此操作部件与阀主体之间不存在机械连接，即不发生致动器模块的操作部件对阀主体的力引导。因此，涉及若干模块(致动器模块与先导级模块之间)的组件被避免或不出现。先导级阀的阀主体有利地是非磁性的或不导磁的。
29.优选地，先导级模块和致动器模块专门经由根据本发明的按压连接稳固地互连。
这简化了压力调节阀的安装，并且同时允许在压力调节阀的安装期间或者在时间上与其分离的进行调整或重新调整。
30.由于压力调节阀的呈先导级模块和致动器模块形式的先导级和致动器的根据本发明的模块化构造，不仅可以避免涉及若干装配组或模块的组件，而且简化了用于在先导级模块与致动器模块之间产生稳固机械连接的(优选地仅有)机械接口(这里为在先导级模块和致动器模块上具有对应按压区域的按压连接)。因此，有可能例如容易地调换功能模块与其变体。换句话说，根据本发明的压力调节阀便于形成变体或形成具有不同参数的各种压力调节阀，因为经常仅需要对于一个功能性的适配，并且接着针对其变体仅必须调换对应的即单个功能模块，同时压力调节阀的其它组件和/或功能模块保持不变并因此是相同部件。相应的，在功能模块的变体中用于附接功能模块的接口也优选地保持不变。例如，可以采用具有不同开口横截面或阀支座直径的先导级模块以便改变压力调节阀的打开压力和/或压力增加或减小。同理，可以选择具有不同工作原理(例如nc(常闭；在无电流状态关闭)或no(常开；在无电流状态打开)或不同的磁性力和/或弹簧力和/或力分布)的致动器模块。类似地，压力调节阀可(针对不同应用)被适配于各种外部机械、液压和/或电气接口，或者还被适配于构造空间要求。
31.在优选的实施例中，根据本发明的压力调节阀包括主级模块作为另一功能模块，所述主级模块包含(确切地或至少)压力调节阀的主级的功能性并包含用于此用途的至少一个主级阀。压力调节阀的主级相应地也被实施为功能模块。主级模块稳固地连接到致动器模块(或可能还有先导级模块)。优选地，这同样经由按压连接和/或恰好一个机械接口或恰好一种接合方法来完成。在最简单的情况，主级模块专门经由按压连接稳固地连接到致动器模块或先导级模块。为此目的，主级模块和致动器模块或先导级模块各自具有相应的优选地圆柱形按压区域，所述按压区域与压力调节阀的共同阀轴线径向地、同轴地、共线地或同心地设置。此外，主级模块或其主级阀优选地具有中心轴线或对称轴，其与压力调节阀的中心轴线一致(特别优选地是在已安装的压力调节阀中)。主级模块或其主级阀相应地与先导级模块和/或致动器模块同轴设置。有利的是，主级模块或至少其主级阀也圆柱地或基本上圆柱地和/或旋转对称地形成(可能径向流体开口除外)。在其他方面，上文结合先导级模块作出的陈述类似地也适用于主级模块。主级模块有利地包括主级阀和主级外壳或者由主级阀和主级外壳组成，所述主级阀被形成为被动支座阀或活塞滑阀。如果主级阀被形成为支座阀，那么优点是得到动态操作，因为支座阀具有更快的响应。与活塞滑阀相比，支座阀对突然的体积流量改变反应更快，因为与活塞滑阀相比，支座阀不需要正重叠以便实施小渗漏。因此可以在主级阀中减少或避免例如在突然的体积流量改变之后关于压力的过冲。
32.通过此提供主级模块作为额外功能模块，压力调节阀相应地包括至少三个功能模块。不过，压力调节阀优选地确切包括(仅)这三个功能模块(致动器模块、先导级模块和主级模块)并且由这三个功能模块构成。在最简单的情况中，压力调节阀确切地由致动器模块、先导级模块和主级模块组成。压力调节阀在后一种情况完全模块化，并且可例如通过提供(仅)确切稳固的机械连接，优选地提供两个按压连接来安装。有利的是，压力调节阀的所有功能模块(专门)经由按压连接稳固地互连。
33.此外，在功能模块之间可提供进一步的机械、液压和/或还有磁性相互作用。例如，
主级的弹簧部件可紧密支撑于致动器模块或先导级模块上。类似地，先导级模块中的先导级阀的上述操作通过致动器模块或其操作部件而发生。此外，例如，主级模块与先导级模块且可能还有致动器模块一起形成先导空间。
34.在优选的实施例中，致动器模块自身也模块化地构造或被细分为子模块，并且为此目的包括线圈模块、磁性驱动模块和线圈盖模块或(专门)由这三个模块组成。为了形成致动器模块，优选地磁性驱动模块稳固地连接到线圈盖模块，且随后线圈模块稳固地连接到线圈盖模块，进而特别优选地闭合磁路，其中特别优选地，磁性驱动模块被整个设置在由线圈模块和线圈盖模块形成的内部空间中。优选地，线圈模块和线圈盖模块一起形成致动器模块的外壳，所述外壳特别优选地具有(仅)在致动器轴线上的用于操作部件的通过开口，和/或以其它方式完全关闭并且优选地为此目的具有完全关闭的外表层。线圈模块包括至少磁性线圈和用于为磁性线圈供能的电连接器，并且优选地在线圈模块或线圈的正面侧(背对先导级模块或主级模块的背侧或位于先导级模块或主级模块的背侧上)并且特别优选地还在线圈模块或线圈的径向外侧上包括用于(部分地)形成磁路的导磁材料。磁性驱动模块包括以线性可移动方式(沿着致动器模块的致动器轴线或压力调节阀的中心轴线)承载的操作部件(在最简单的情况仅由磁性电枢组成，或可能还包括与之稳固地连接的非磁性活塞)，以及在致动器模块或线圈模块中静止(当适当地设置时)的一个或若干个导磁构造部件，至少一个静止磁极芯在线圈供能后以磁性方式吸引磁性电枢或者磁性电枢在足够供能之后朝向磁极芯移动。磁极芯通常设置在致动器轴线上，并且取决于磁性驱动模块的配置可能充当用于磁性电枢的对接件。磁性驱动模块优选地还具有磁极管、弹簧部件和/或另外的静止导磁组件以用于形成致动器模块的磁路。取决于磁性驱动模块的配置，磁性电枢或操作部件在线圈供能之后被移位到线圈模块或磁性线圈的背侧或相对的前侧正面侧。换句话说，在第一种情况，操作部件在供能之后进入致动器模块，使得导致先导级的nc(常闭)功能性；在后一种情况，操作部件在供能之后离开致动器模块，使得导致先导级的no(常开)功能性。线圈盖模块类似地至少在线圈模块或线圈的前侧正面侧上(可能还在径向外侧上)包含导磁材料，因此闭合围绕磁性线圈的磁路。线圈盖模块也可称为外壳板。线圈盖模块优选地还具有用于操作部件(例如磁性电枢或与之(稳固地)连接的活塞)的通孔。此外，通孔优选地具有致动器模块或线圈盖模块的按压区域，用于与先导级模块形成按压连接。
35.致动器模块的这三个模块优选地是预安装的装配组，其中线圈盖模块特别优选地被形成为单件，并因而完全由导磁材料组成。此外，线圈模块和磁性驱动模块优选地经由(确切地)一个按压连接稳固地连接到线圈盖模块。这些按压连接优选地由相应的圆柱形按压区域形成，所述按压区域特别优选地与中心轴线同轴地设置。这并不只是允许致动器模块的简单安装。上文阐释的有利地将致动器模块的构造部件细分为这三个模块或子模块另外避免了涉及若干模块的组件，使得为了形成致动器模块的变体，其模块中的一个可被调换成其变体而不需要更换剩余的模块。上述对磁性驱动模块的组件的选择尤其允许使得具有相反或不同功能性(no或nc功能性)的磁性驱动模块可用，且在这样做的同时使得致动器模块的剩余模块的所有接口(几何、磁性等)保持不变。磁性驱动模块与线圈盖模块之间的连接优选地另外进行焊接，以便确保在压力下朝向外部的稳定性和紧密性。
36.在压力调节阀的优选实施例中，线圈盖模块被设置成居中于压力调节阀和/或优选地形成压力调节阀的中心构造件或仅有的中心构造件，优选地所有剩余的功能模块和模
块或子模块稳固地与之连接。相应的，线圈盖模块优选地分别经由一个或恰好一个按压连接稳固地连接到先导级模块、主级模块、线圈模块和磁性驱动模块。线圈盖模块与先导级模块之间的按压连接特别优选地仅形成线圈盖模块与先导级模块之间的稳固连接。特别优选地，线圈盖模块与主级模块之间的按压连接仅形成线圈盖模块与主级模块之间的稳固连接。特别优选地，线圈盖模块与线圈模块之间的按压连接仅形成线圈盖模块与线圈模块之间的稳固连接。特别优选地，除了线圈盖模块与磁性驱动模块之间的按压连接以外，另外提供线圈盖模块与磁性驱动模块之间的焊接连接，尤其是激光焊接连接。相应的，为了形成对先导级模块、主级模块、线圈模块和磁性驱动模块的(恰好)四个按压连接，线圈盖模块优选地具有(恰好)四个按压区域，特别优选地每一按压区域圆柱地形成和/或与中心轴线同轴地设置。此外，先导级模块、主级模块、线圈模块和磁性驱动模块彼此之间分别不具有稳固连接，尤其不具有按压连接、螺旋连接和/或焊接连接。这便于压力调节阀的模块化，且在最简单的情况将压力调节阀中的变化限制于线圈盖模块的对应适配，所述变化是由于对功能模块或模块或子模块中的任一个的改变的结果而发生并且涉及与线圈盖模块的相应附接。
37.本发明还包括具有一个、两个或若干个上述压力调节阀的减震器。在最简单的情况，减震器包括压力缸，其中轴向可移位活塞将压力缸的空间/体积划分为两个压力腔室。在有利的实施例中，减震器则包括两个上述压力调节阀，其中对于压力腔室之间的两个可能的流动方向中的每一个，在每一情况下设置有压力调节阀并且可能设置有止回阀。在替换的实施例中，减震器包括与流体整流相结合的恰好一个压力调节阀。
附图说明
38.下文将通过示例的方式结合附图描述本发明。附图仅是示意图，且本发明不限于特定示出的示例实施例。
39.图1a、1b、1c示出了具有no(常开)磁性驱动模块的压力调节阀的不同透视截面图；
40.图2示出了具有nc(常闭)磁性驱动模块的压力调节阀的透视截面图；
41.图3a、3b、3c示出了穿过先导级模块的截面图；
42.图4a、4b示出了不同的p-q特性线；
43.图5a示出了穿过第二示例实施例的先导级模块的截面图；
44.图5b示出了故障安全构造部件的透视图；
45.图6示出了根据第二示例实施例的先导级的p-q特性线；以及
46.图7示出了具有两个压力调节阀的减震器的示意图。
具体实施方式
47.在图1a中，以透视截面图表示压力调节阀1。压力调节阀由恰好三个功能模块组成：致动器模块2，先导级模块3和主级模块4。在图1b中，参见这三个功能模块2、3、4，示出了透视分解视图。先导级模块3具有径向向外定位的圆柱形按压区域31，所述圆柱形按压区域与致动器模块2或其线圈盖模块21中的对应按压区域211形成致动器模块2与先导级模块3之间的按压连接。类似地，主级模块4也具有在所示的示例实施例中径向定位于内侧的圆柱形按压区域41，所述按压区域与致动器模块2或线圈盖模块21中的对应按压区域212形成主级模块4与致动器模块2之间的按压连接。
48.所示的主级模块具有用于控制流体或液压流体的轴向连接器、径向流出开口42并且还具有主级阀43，所述主级阀具有阀主体431，所述阀主体可在压力调节阀1的中心轴线上轴向移动。在所示的示例实施例中，主级阀43是活塞滑阀。阀主体431通过弹簧部件432被偏置到对接件433上，且在这样做的同时在无压力状态关闭主级阀43。阀主体431的控制边缘位于其外径上并且与径向流出开口42相互作用。
49.在未明确示出的实施例变体中，主级阀43是支座阀。在图1a和1b中所示的对接件433在最简单的情况形成阀支座433，使得阀主体431的控制边缘位于其面向阀支座433的轴向侧上，并且所述边缘随后与阀支座433相互作用。
50.此外，主级阀43的阀主体431(在上述两个实施例变体中)以本身已知的方式包括节流器434，进而形成与先导级模块3和当前致动器模块2相互作用的先导空间5。由此，当先导空间5中存在足够低的压力时，或当因在阀主体431的节流器处的压力减小而产生克服弹簧部件432的弹簧力的力时，主级阀43打开。
51.在图1c中，还以分解视图示出了模块化构造的致动器模块2，参见其装配组或模块(线圈盖模块21、磁性驱动模块22和线圈模块23)。线圈模块23包括磁性线圈231、形成磁路(的一部分)的导磁材料232以及用于为磁性线圈231供电的电连接器233。磁性驱动模块22具有呈磁性电枢221的形式的操作部件，所述操作部件可沿着致动器轴线线性地移位，所述致动器轴线在图中也与压力调节阀1的中心轴线11重合，并且在本实施例中直接操作先导级模块3的先导级阀32的阀主体33。线圈盖模块21在本实施例中被构造为单件的导磁材料，闭合磁路，并且与线圈模块一起形成致动器模块2的外壳。在所示的示例实施例中，线圈盖模块21和线圈模块23专门经由恰好一个按压连接稳固地互连。此外，线圈盖模块21和磁性驱动模块22经由按压连接并且另外经由焊接连接稳固地互连。致动器模块2的各模块为此目的具有相应的按压区域。相比之下，磁性驱动模块22和线圈模块23并未稳固地互连。
52.图1a、1b和1c中示出的磁性驱动模块22具有磁极芯223，所述磁极芯设置在朝向先导级模块3的磁性驱动模块的一端处。当磁性线圈231被供能时，磁性电枢221在磁极芯223的方向上且因此在先导级模块3的方向上移位。相应的，先导级阀32在供能后关闭，使得图1a-1c中所示的磁性驱动模块22形成常开阀(no valve)。
53.在图2中，示出了图1a-1c的压力调节阀1的变体，其仅在关于磁性驱动模块22的构造上有不同。这里，磁极芯223被设置在背离先导级模块的磁性驱动模块22的一端处，使得一旦供能后磁性电枢221移动远离先导级模块3。此外，这里设置有弹簧部件224，其在未被供能的情况下使磁性电枢221偏置远离磁极芯223并沿着先导级模块3的方向，使得先导级模块32在未被供能的情况下闭合。图2中所示的磁性驱动模块22因而形成常闭阀(nc valve)。
54.在图3a中示出了穿过先导级模块3的截面。这包括模块主体34和阀主体33，其在本实施例中被形成为球阀主体。模块主体34包括在内侧上在本实施例中被形成为锥形支座的阀支座341，且在其下游即位于图3a中的顶部包括引导区段342，其具有当球阀主体33被提升离开阀支座341时用于球阀主体的圆柱形内侧引导件。此外，模块主体34包括当先导级阀32打开时用于流体的径向流出开口343，所述径向流出开口在所示的示例实施例中被设置成轴向位于阀支座341与引导区段342之间。在其径向外侧上，模块主体还包括上文已经描述的按压区域31。
55.在图3a中，先导级模块3或其先导级阀32示出为关闭状态；球阀主体33关闭锥形阀支座341。在图3b中，先导级阀示出处于打开状态；球阀主体33被提升离开锥形阀支座341，并且流体通过模块主体34的内部流出先导空间5，经过阀支座341和阀主体33，并经由径向流出开口343离开先导级模块3。
56.此外，模块主体34包括在阀支座341上游的用于容纳流体组件35的凹入部344。在本实施例中，所述组件被形成为节流器35，如图3c中所示。所述节流器35例如允许调整或改变p-q图中的斜率，即，参照所存在压力的增加，增加流体流量。另外，可借助于罩盖(cover)或节流器35影响主级的阻尼进而影响阀的动态行为。
57.在图4a和4b中，示出了压力调节阀1的不同p-q图。一般，起初在压力从零增加时没有流体流过压力调节阀1，因为主级阀42和先导级阀32关闭。一旦达到所谓的打开压力，先导级阀32打开，使得先导空间5中出现压力减小，随后也打开主级阀42。在达到打开压力之后，通过压力调节阀1的流体流量以小斜率增加，且在压力进一步增加时在当前近似线性地增加。
58.在图4a中，示出了对于锥形阀支座341的不同支座直径的不同特性线。一般，在压力调节阀1处存在的给定压力下，与在较大支座直径的情况下相比，在小支座直径的情况下在阀主体33上施加较小的液压力。相应的，在小支座直径的情况下，先导级阀仅在相对高的打开压力下打开。在图4a中，具有最高打开压力的特性线4a1对应于锥形阀支座341的最小支座直径，具有中等打开压力的特性线4a2对应于中等支座直径，而具有低打开压力的特性线4a3对应于最大支座直径。其余的参数，例如压力阀1的供能，保持恒定且当前设定为最大电流。
59.在图4b中同样示出了p-q特性线，这里是针对磁性电枢221与磁极芯222之间的气隙223的不同大小的情况。所述间隙(气隙)当前是通过先导级模块3在致动器模块2或其线圈盖模块21中的轴向滑动来实施，其中先导级模块3和致动器模块2经由按压连接而连接。当前假设阀是常开阀(no valve)。图中的顶部具有最高打开压力的上部特性线4b1仅当存在到磁极芯222的相对小气隙223时通过小气隙实施，即当先导级模块3不是很深地插入致动器模块2中且相应地磁性电枢221对接于先导级阀32的阀主体33上时。相比之下，图中底部的特性线4b3对应于当存在相对大的气隙223时磁性电枢221已经对接于先导级阀32的阀主体33上的情况，其可通过将先导级模块3更深地插入到致动器模块2中来实现。中间特性线4b2则对应于中等大小的气隙223。
60.在图5a中，示出了穿过第二示例实施例的先导级模块3的截面，其具有节流器35。除了图3c中呈现的配置之外，例如，图5中呈现的第二示例实施例还包括故障安全阀支座36作为第二阀支座，其与作为第一阀支座的锥形阀341相对地定位且类似地自身被形成为锥形支座。此外，第二示例实施例的先导级模块3包括弹簧部件37，其在未被供能的情况下将球阀主体33偏置到故障安全阀支座36中并且还将其保持在故障安全阀支座36中。经由额外的组件(所谓的故障安全构造部件38)使所示示例实施例中的故障安全阀支座36可用。
61.在图5b中，示出了故障安全构造部件38的透视内部视图。在此第二示例实施例中，用于球阀主体33的引导区段342并非由模块主体34形成，而是由故障安全构造部件38形成，其中故障安全构造部件38被设置为轴向上位于模块主体34上的锥形阀支座341的下游侧的盖。类似地，先导级模块3或模块主体34中不存在径向流出开口；而是，根据第二示例实施
例，故障安全阀支座36的轴向开口是先导级模块3中仅有的流体流过开口。
62.当球阀主体33位于故障安全阀支座36中时，所述支座不完全关闭。在本实施例中，这通过故障安全阀支座36的引导区段342中的横向旁通开口381和/或通过故障安全阀支座36或其流体流过开口的非圆形轮廓来确保。在所示的示例实施例中，故障安全阀支座是呈正八边形形式的多边形。不过，也可以采用其它多边形，优选为正多边形。
63.在未被供能的情况，当磁性电枢221对先导级阀32不施加力时(常开阀或一旦供能其磁性电枢即延伸的致动器模块)，球阀主体33通过弹簧部件保持在下游故障安全阀支座36中。所述支座不完全关闭通过先导级阀32的流体路径，但通过旁通开口381或例如故障安全阀支座36的多边形形状在未被供能情况确保特定的(中等、不同于零、非最大)自由流体横截面。在此操作状态中，先导阀则表现的像先导级阀32中的额外恒定节流器。由于具有其节流效应的故障安全阀支座36位于先导空间5(其中形成用于控制主阀的压力)的下游，因此流体另外在先导空间5中积累(back up)。结果，在主级阀处必然存在较高压力，以便在主级阀43的阀主体431或其节流器处产生压力下降，其是打开主级阀43所需要的。p-q图(参见图6)中的故障安全特性线6a2的打开压力因此高于对于所谓的最小供能的特性线6a3的打开压力，其中先导级阀32最大程度地打开或具有最大流体通过横截面。
64.在所谓的线圈的最小供能下，球阀主体32通过磁性电枢221(一般致动器模块2的操作部件)抵抗弹簧部件27的弹簧力而被提升离开故障安全阀支座36，并且移动到故障安全阀支座36与锥形阀支座341之间的中间位置。一旦最小供能，因而实施p-q特性线，其(类似于常开阀)仅具有低打开压力且在打开压力上方以小斜率近似线性地延伸。打开压力在此情况下也不等于零，因为初始在主级处必须积累最小压力以便经由主级阀42的阀主体43的节流器产生足够的压力下降，以便克服主级阀43的弹簧部件432的弹簧力。
65.一旦最大供能，球阀主体33在无压力下降中被按压到先导级阀32的锥形阀支座341上，使得先导级阀32仅在克服磁力之后打开，即仅在相对高的打开压力下(图6中的特性线6a1)打开。当压力进一步增加，流体流随后以与最小供能后相同的方式增加。
66.相比之下，在未被供能的情况，当阀主体32位于故障安全阀支座36中时，需要主级处的压力的更大的增加以产生所需的压力差。结果，与在最小或最大供能后相比，在未被供能情况(故障安全情况)中在主级处增加压力后，体积流量显著更缓慢地增加。
67.在图7中，示意性地示出了具有两个压力调节阀1的减震器6。减震器6包括压力缸61，其中轴向可移位活塞62将压力缸的体积/空间划分为两个压力腔室，所述两个压力腔室分别经由用于每一流动方向的一个压力调节阀1(和止回阀)而连接。替代图7中所示的两个压力调节阀1，也有可能采用具有流体整流(fluid rectification)(未示出)的单个压力调节阀1。附图标记列表1
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压力调节阀11
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中心轴线2
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致动器模块21
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线圈盖模块211
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按压区域212
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按压区域
22
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磁性驱动模块221
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磁性电枢，操作部件222
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磁极芯223
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气隙224
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弹簧部件23
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线圈模块231
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磁性线圈232
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导磁材料233
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电连接器3
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先导级模块31
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按压区域32
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先导级阀33
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阀主体，球阀主体34
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模块主体341
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阀支座，锥形阀支座342
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引导区段343
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径向流出开口344
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用于35的凹入部35
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节流器，罩盖，流体组件36
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故障安全阀支座37
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弹簧部件，螺旋弹簧38
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故障安全构造部件381
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旁通开口4
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主级模块41
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按压区域42
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径向流出开口43
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主级阀431
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阀主体432
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弹簧部件，螺旋弹簧433
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对接件/阀支座434
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节流器5
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先导空间6
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减震器61
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压力缸62
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活塞

技术特征：
1.一种压力调节阀，所述压力调节阀包括先导级阀，所述先导级阀具有球阀主体并且优选地具有锥形支座。2.根据权利要求1所述的压力调节阀，其特征在于：先导级阀具有用于球阀主体的引导区段，并且优选地具有特别优选为单件式的模块主体，所述模块主体具有锥形支座和引导区段。3.根据前述权利要求中任一项所述的压力调节阀，其特征在于：-先导级阀具有用于容纳流体组件的容纳区段，所述流体组件尤其是节流器，所述容纳区段优选地具有螺纹，和/或-先导级阀具有故障安全阀支座，优选地位于相对于锥形支座定位的引导区段的末端处，并且优选地具有将球阀主体偏置到故障安全阀支座中的弹簧部件。4.根据前述权利要求中任一项所述的压力调节阀，包括多个功能模块，优选地为预安装的功能模块，包括致动器模块和先导级模块，所述先导级模块包括先导级阀或由其组成，其中优选地先导级模块和致动器模块经由按压连接稳固地互连，尤其是专门经由按压连接而稳固地互连，并且优选地具有中心轴线。5.根据权利要求4所述的压力调节阀，还包括作为另一功能模块的主级模块，所述主级模块优选地经由按压连接稳固地连接到致动器模块或先导级模块，和/或所述主级模块具有主级阀，所述主级阀被形成为活塞滑阀或支座阀。6.根据权利要求4到5中任一项所述的压力调节阀，其特征在于：压力调节阀由功能模块组成或专门由功能模块构造，和/或至少由致动器模块、先导级模块和主级模块组成或构造或确切地由致动器模块、先导级模块和主级模块组成或构造。7.根据权利要求4到6中任一项所述的压力调节阀，其特征在于：致动器模块具有带有致动器轴线的致动器，其中优选地致动器被形成为线性致动器和/或致动器模块具有圆柱形按压区域，所述圆柱形按压区域特别优选地被设置成与致动器轴线同轴。8.根据权利要求4到7中任一项所述的压力调节阀，其特征在于：先导级模块-具有能够优选地沿着阀轴线操作的先导级阀，和/或-具有优选地被设置成与阀轴线同轴的圆柱形按压区域。9.根据权利要求7和8所述的压力调节阀，其特征在于：致动器轴线和先导级阀的阀轴线形成压力调节阀的共同中心轴线。10.根据权利要求4到9中任一项所述的压力调节阀，其特征在于：致动器模块的操作部件对接于先导级模块的阀主体上以用于操作先导级阀。11.根据权利要求5到10中任一项所述的压力调节阀，其特征在于：主级模块与致动器模块或先导级模块之间的按压连接通过对应的圆柱形按压区域形成，所述对应的圆柱形按压区域优选地被设置成与中心轴线同轴。12.根据权利要求4到11中任一项所述的压力调节阀，其特征在于：致动器模块包括线圈模块、磁性驱动模块和线圈盖模块，其中优选地线圈模块和磁性驱动模块在每一情况经由按压连接稳固地连接到线圈盖模块，其中按压连接的每一个优选地分别通过两个对应的圆柱形按压区域形成，所述两个对应的圆柱形按压区域特别优选地被设置成与中心轴线同轴，和/或其中优选地在线圈模块与磁性驱动模块之间不提供稳固连接，特别优选地不提供按压连接。
13.根据权利要求12所述的压力调节阀，其特征在于：线圈盖模块被设置成居中于压力调节阀中，和/或线圈盖模块分别经由一个按压连接稳固地连接到先导级模块、主级模块、线圈模块和磁性驱动模块，并且优选地先导级模块、主级模块、线圈模块和磁性驱动模块彼此之间并不具有稳固连接，优选地不具有按压连接。14.根据权利要求12或13所述的压力调节阀，其特征在于：磁性驱动模块具有可移动地承载的操作部件或可移动地承载的磁性电枢并且优选地具有磁极芯。15.一种减震器，包括一个、两个或若干个根据前述权利要求中任一项所述的压力调节阀。

技术总结
本发明涉及一种压力调节阀(1)，所述压力调节阀包括先导级阀(32)，所述先导级阀具有球阀主体(33)并且优选地具有锥形支座(341)。本发明还涉及一种具有至少一个压力调节阀的减震器(6)。震器(6)。震器(6)。


技术研发人员：S
受保护的技术使用者：拉帕汽车有限公司
技术研发日：2023.01.09
技术公布日：2023/7/19