專利名稱：空氣流閥的調(diào)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在空氣管道中的氣流閥(油閥)(Strmungsklappe)的調(diào)控裝置，具體說是按權(quán)利要求1的概念的汽車上的暖氣及通風(fēng)設(shè)備的空氣管道中的閥。
氣流閥是應(yīng)用在汽車上供暖和空調(diào)或車內(nèi)環(huán)境設(shè)備的空氣管道之中，大多數(shù)是通過軟軸驅(qū)動或機械傳動進(jìn)行調(diào)整控制。
如已經(jīng)熟知的是通過一只電動機來調(diào)整氣流閥，在儀表盤的區(qū)域內(nèi)為電動機設(shè)置有一只相應(yīng)的控制器。在這只控制器中，裝有由用戶調(diào)整的閥板轉(zhuǎn)角定值器，從而所配的電動機將根據(jù)設(shè)定值(sollw-ertvorgabe)通過電子器件進(jìn)行調(diào)整。
在汽車上布置有幾只氣流閥時，它們一般都具有不同的轉(zhuǎn)動方向，并且往往是被調(diào)整于不同的轉(zhuǎn)動角度范圍之內(nèi)。因此，每只電動機將按其相應(yīng)的工作方式由控制器去操動控制。
當(dāng)安裝幾只而每只分別由各自的電動機調(diào)整的氣流閥時，必須要注意到，各自的控制輸出信息應(yīng)正確無誤地送往各自的電動機。雖然在功能試驗時可以查覺接線中的錯誤掉換，但是，由此會有造成閥或電動機的損壞的危險。例如，由于錯誤地配送控制輸出信號，電動機將會被調(diào)整到超過了允許的轉(zhuǎn)動角度范圍。
本發(fā)明的任務(wù)是，進(jìn)一步改善調(diào)整裝置，以使氣流閥的電動調(diào)整裝置能夠達(dá)到更容易地安裝和更高的功能安全可靠性。
這個任務(wù)可通過實施按照本發(fā)明權(quán)利要求1的技術(shù)特征的技術(shù)方案得以解決。
電動機是做成步進(jìn)式(脈沖)電機，是由控制器的輸出脈沖所控制。此時，每一臺電動機就近地設(shè)置一只控制器，控制器接收有選擇的轉(zhuǎn)動方向和轉(zhuǎn)動角度的編碼輸入。步進(jìn)式電機及控制器要這樣地布置在氣流閥的區(qū)域之中，即使得控制器只會與一只布置在汽車儀表(Amaturenbrett)盤中的傳送器相連接。與控制器作實體連接的步進(jìn)式電機是做成同樣的結(jié)構(gòu)，而與電機的位置無關(guān)。至于電機在其位置上的調(diào)整問題，也就是說，在其位置上規(guī)定的轉(zhuǎn)動方向以及轉(zhuǎn)動角度，將通過編碼輸入的配置來達(dá)到。這樣，在暖氣通風(fēng)及空調(diào)中，總是可以采用由步進(jìn)式電機和控制器所組成的相同的結(jié)構(gòu)單元。這樣，不僅可能進(jìn)行在所有的電動機之間的相互交換，而且可能對一只電動機作簡單的置換。預(yù)定的給定值的輸入信號是以模擬形式送入控制器。并由控制器轉(zhuǎn)換成輸出脈沖。輸出脈沖是按熟悉的方式用來控制步進(jìn)式電動機。這種優(yōu)異的數(shù)字脈沖促成電動機的調(diào)整，從而使氣流閥作相應(yīng)的調(diào)整，該調(diào)整是按預(yù)定的轉(zhuǎn)動角度單步地進(jìn)行的。
最好的結(jié)構(gòu)形式，是將步進(jìn)式電機及其配屬的控制器布置在一個共同的殼體之中，最好是將控制器布置在步進(jìn)式電機的殼體之中。
控制器的接線，即電源、定值器及編碼的接線最好是做成插座連接，該插座位于共同殼體上一個專門窗口的后面。在該插座上最好是插裝整體式插頭，該插頭通過槽口、凸緣等正確地定位而引入到窗口之中，通過插頭的插接，電源、定值器的連接，控制器或步進(jìn)式電機的編碼，都被給定了。負(fù)責(zé)修理或維護(hù)保養(yǎng)的服務(wù)技術(shù)人員，可以將換上的電動機安裝在暖氣通風(fēng)設(shè)備的任意位置上。此時，在插頭插接到插座上后，將會通過編碼的輸入而向步進(jìn)式電機通知其轉(zhuǎn)動方向及可能的轉(zhuǎn)動角度。
本發(fā)明的其他特征，可以從其他的一些權(quán)利要求、說明書以及后面要詳細(xì)介紹的本發(fā)明的實施例的附圖中看出來。附圖有

圖1是本發(fā)明的氣流閥調(diào)控裝置的示意圖。
圖2-圖5是圖1所示的調(diào)控裝置，按編碼輸入的不同的線路布置圖；圖6是從接線側(cè)看的本發(fā)明的調(diào)控裝置的結(jié)構(gòu)單元正視圖；圖7是沿圖6中“VII-VII”線的剖視圖；以及圖8是本發(fā)明的調(diào)控裝置的俯視圖。
如圖1所示，調(diào)控裝置1包括一只控制器3和一只電動機2。該電動機在本實施例中是步進(jìn)電動機2，它通過功率放大級5的控制導(dǎo)線4進(jìn)行控制，而功率放大級是由控制電路6所控制?？刂齐娐?是通過輸入導(dǎo)線7輸入一個步進(jìn)電動機2的轉(zhuǎn)動角度位置的給定值信號(Sollwertsignal für die Drehwinkellage)。轉(zhuǎn)動方向及允許的轉(zhuǎn)動角度范圍是通過編碼級8a，8b而通知給控制電路6的。編碼級8a，8b是通過編碼輸入K1，K2而接入電路。必需的電源電壓是通過接線端子15及16而加在控制器3上。步進(jìn)電動機2是通過控制器3提供電源。
從控制器3的輸入導(dǎo)線7并經(jīng)控制電路6通知的模擬輸入信號表達(dá)了步進(jìn)電動機2所要求的轉(zhuǎn)動角度位置。這個輸入信號將由控制電路6轉(zhuǎn)換成為輸出脈沖或數(shù)字輸出信號，并通過連接導(dǎo)線4a及功率放大級5，再經(jīng)過控制導(dǎo)線4而確定電動機2的工作運行。這種控制電路6的數(shù)字輸出信號，考慮了通過編碼輸入K1及K2所提供的轉(zhuǎn)動方向及最大轉(zhuǎn)動角度的數(shù)據(jù)，也就是氣流閥所允許的調(diào)整范圍。
另外，控制器2還裝有一個電子自行診斷電路9，它的功能在申請人為SAIA公司、申請?zhí)枮?3810805.7的歐洲專利申請中有所介紹。
圖2-圖5表示了本發(fā)明的調(diào)控裝置的幾個電路實例。輸入導(dǎo)線7中包括有一只分壓器10，分壓器的中間抽頭7b接在端子SW上，而端子SS通過變阻器11而接地(端子16)。當(dāng)編碼輸入K1及K2斷開時，電動機沿一個方向轉(zhuǎn)動，通過這個轉(zhuǎn)動方向氣流閥閥板12將從其停止位置沿箭頭方向順時針轉(zhuǎn)動而作出調(diào)整，從圖示的停止位置順時針方向可能達(dá)到的調(diào)整角度(箭頭13)為70°。
在圖3中的電路實例中，輸入導(dǎo)線7的端子SS/SW是按照圖2與分壓器10連接，編碼輸入K1及K2都接地(端子16)，這樣，氣流閥閥板12將從圖3所示停止位置沿箭頭所示的逆時針方向調(diào)整，這閥板12，從所示的停止位置可能達(dá)到的調(diào)整角度約為100°。
在圖4的電路實例中，不采用圖2及圖3中的可連續(xù)調(diào)整的分壓器，而是裝有一只可以轉(zhuǎn)換的分壓器10a，通過這種分壓器可以在端子SS/SW之間轉(zhuǎn)換成為不同的電位電壓。在該實例中，開關(guān)17具有3個轉(zhuǎn)換位置，通過這些位置的轉(zhuǎn)換，可能達(dá)到各個預(yù)定的步進(jìn)電動機轉(zhuǎn)動角度位置以及由步進(jìn)電動機所調(diào)整的氣流閥閥板12的調(diào)整角度位置。當(dāng)編碼輸入K2接地而編碼輸入K1斷開時，通過這樣的編碼氣流閥閥板12從圖示的停止位置將會沿箭頭13所指的順時針方向轉(zhuǎn)動，其可能達(dá)到的調(diào)整角度約為90°。調(diào)整移動是在由開關(guān)17所規(guī)定的三個位置之間進(jìn)行，這些位置可以通過分壓器10a的歐姆電阻的選擇預(yù)先規(guī)定。
在圖5的電路實例中，有一輸入導(dǎo)線7的調(diào)節(jié)支路7b連接在兩只并聯(lián)的調(diào)控裝置1的輸入SW(Eingnge)上。通過一只歐姆電阻18和一只開關(guān)17，或使接地(端子16)，或接到調(diào)控裝置1的輸入SS上。第1只調(diào)控裝置1的編碼輸入K1接地，而它的編碼輸入K2以及第2只調(diào)控裝置1的編碼輸入K1與K2都保持?jǐn)嚅_。這樣，第1只調(diào)控裝置所控制的氣流閥閥板12a逆時針轉(zhuǎn)動，而第2只調(diào)控裝置所控制的氣流閥閥板12b則順時針調(diào)整轉(zhuǎn)動(箭頭13)。通過所選擇的編碼，兩只氣流閥12a及12b可從它們的停止位置調(diào)整到70°的調(diào)整角。此時，開關(guān)17的位置變化使兩氣流閥12a及12b或在一個端頭位置上，或在另一個端頭位置上。
圖6-圖8表示調(diào)控裝置的結(jié)構(gòu)形式，特別是從圖7中的剖面圖可以看出，步進(jìn)電動機2是固定在殼體19的支座20，21之中，其中步進(jìn)電動機2的控制導(dǎo)線4是直接釬焊在薄板22上面，這塊板支托住控制器3?？刂破?可以做成分離的電子電路，或者就做成一只微處理機23。這緊靠步進(jìn)電動機2的控制器3是固定在殼體19上的相應(yīng)支架24之中，最好是將步進(jìn)電動機2和控制器3放置在一個共同的安裝空間25之中，該空間25通過一個隔壁26與齒輪箱27分隔開來。步進(jìn)電動機2的驅(qū)動軸伸入到齒輪箱27之中。在圖示實例中，齒輪箱包含有一些配對齒輪，通過這些齒輪可以傳遞所需要的調(diào)整力，它們可以按要求的傳動比或減速比進(jìn)行設(shè)計。齒輪箱的輸出軸28通過圖示的聯(lián)軸節(jié)29與上述氣流閥12，12a，12b的調(diào)整軸相連接。
罩殼分隔面(Gehuseteilungsebene)最好達(dá)到隔壁26的高度，這樣，在拆除殼體蓋頭19a之后(見圖6)，就可能接觸到步進(jìn)電動機2和控制器3。
控制器的接線端子(電源電壓，輸入導(dǎo)線，編碼輸入)最好布置在薄板22上的、與步進(jìn)電動機2相對的另一邊緣上，并做成特殊的插座形式30。插座30是正對著罩殼19上的窗口31，而另有一固定在安裝空間25內(nèi)的保險片(Sicherungsglied)32伸出窗口31之外。在該保險片32的伸出窗口31的自由端34上設(shè)有定位孔33，當(dāng)插頭為達(dá)到電氣連接而穿過窗口31插裝在插座30上時，插頭上的定位件將卡牢在定位孔33之中，這樣，插頭就固連在插座30之上而不會脫落。
在正對保險片32的窗口邊緣上設(shè)有槽口35，插頭(未畫出)上的相應(yīng)凸緣將嚙合在槽口35之中。插裝插頭時，槽口35保證插頭能正確定位地插在插座30上面，這樣，在任何情況下，都保持有正常的電氣連接。
在插上插頭后即可使用的調(diào)控裝置1的、安裝齒輪箱的殼體部分上設(shè)有固定凸耳40，在這種用特殊塑料制成的殼體上最好注塑三只固定凸耳40，因而在拆下蓋頭19a以后，在裝好的調(diào)控裝置上仍可以接觸電動機和控制器。蓋頭19a(見圖6)是通過定位件41而疊合在安裝齒輪箱的底部殼體的、有相應(yīng)結(jié)構(gòu)的卡固棱邊42之上。
具有相同結(jié)構(gòu)的調(diào)控裝置1，無論其使用位置如何，都可分別加以應(yīng)用，此時，將通過編碼輸入K1，K2的接線而決定步進(jìn)電動機的轉(zhuǎn)動方向和轉(zhuǎn)動角度，并從而決定由步進(jìn)電動機操縱的氣流閥閥板12，12a，12b的調(diào)整方向和調(diào)整角度。通過本發(fā)明的調(diào)控裝置，特別能夠以簡便的方式，對并聯(lián)的氣流閥進(jìn)行同步或異步的控制。另外還可以設(shè)置幾個編碼輸入K1及K2，并專門應(yīng)用一種按位開關(guān)，在一只4位開關(guān)上，可以對16種不同位置進(jìn)行編碼。
圖1中所示的診斷電路9一方面它可以檢查控制器3中的電氣故障，另一方面有可能通過控制器的診斷電路9自動地查知氣流閥門的瞬時調(diào)整位置將到達(dá)什么樣的最近端位置。如果調(diào)控裝置斷電的話，氣流閥閥板將回到最近端位置上，這樣，在重新進(jìn)入工作時，氣流閥將在最短的時間內(nèi)重新到達(dá)停止工作前所在的位置。
權(quán)利要求
1.一種空氣管道中特別是汽車上的暖氣通風(fēng)設(shè)備中的氣流閥(12，12a，12b)的調(diào)控裝置，它包括一只進(jìn)行調(diào)整移動的電動機(2)和一只電動機2的控制器(3)，其特征在于，該電動機是步進(jìn)式(脈沖)電動機(2)，它由靠近它的控制器(3)的輸出脈沖所控制，控制器(3)具有編碼輸入(K1，K2)，并用以選擇轉(zhuǎn)動方向和轉(zhuǎn)動角度。
2.按照權(quán)利要求1的調(diào)控裝置，其特征在于，將模擬輸入信號送入控制器(3)中。
3.按照權(quán)利要求1及2的調(diào)控裝置，其特征在于，步進(jìn)式電動機(2)和控制器(3)設(shè)置在一只共同的殼體(19)之中。
4.按照權(quán)利要求1-3中任一項的調(diào)控裝置，其特征在于，控制器(3)設(shè)置在步進(jìn)式電動機2的殼體之中。
5.按照權(quán)利要求1-4中任一項的調(diào)控裝置，其特征在于，電動機(2)通過一只齒輪箱驅(qū)動氣流閥(12，12a，12b)，電動機(2)及控制器(3)設(shè)置在一只共同殼體(19)的安裝空間(25)之中，該安裝空間(25)是與齒輪箱分隔開的。
6.按照權(quán)利要求1-5中任一項的調(diào)控裝置，其特征在于，控制器(3)的接線端子(15，16，SS，SW K1，K2)是做成插座接頭(30)的。
7.按照權(quán)利要求1-6中任一項的調(diào)控裝置，其特征在于，控制器(3)的插座接頭(15，16，SS，SW，K1，K2)是設(shè)置在共同殼體(19)上的窗口(31)的后面。
8.按照權(quán)利要求1-7中任一項的調(diào)控裝置，其特征在于，模擬輸入信號是由歐姆式分壓器(Ohmschen Spannungsteiler)(10，10a)所分接。
9.按照權(quán)利要求1-8中任一項的調(diào)控裝置，其特征在于，控制器為一只微處理機(23)。
10.按照權(quán)利要求1-9中任一項的調(diào)控裝置，其特征在于，控制器(3)裝有一個自行診斷電路(9)。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于空氣管道中，特別是在汽車暖氣通風(fēng)設(shè)備中的氣流閥的調(diào)控裝置，它裝有一只進(jìn)行調(diào)整移動的電動機2和一只用于電動機2的控制器(3)。為了減少安裝費用和準(zhǔn)備備件，將電動機2做成步進(jìn)式電動機，它由靠近它的控制器的輸出信號所控制?？刂破?3)具有編碼輸入(K
文檔編號F24F13/14GK1137250SQ94194434
公開日1996年12月4日 申請日期1994年12月12日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月18日
發(fā)明者皮埃爾·博伊利亞特, 拉爾夫·馬丁, 于爾斯·波特曼, 克利斯蒂安·里希特, 魯?shù)婪颉ば柎? 利奧波德·塞克澤爾 申請人:貝爾有限公司, Saia工業(yè)電子學(xué)及元件股份公司