緊湊型計(jì)量裝置制造方法
【專利摘要】一種計(jì)量裝置，包括：-設(shè)有適于在關(guān)閉位置與開放位置之間移動(dòng)的活門（3）的閥體（1）；-具有與活門連接的第一端以及與凸輪元件（7）連接的第二端的傳動(dòng)軸（5）；-包括定子組件（11）和圍繞旋轉(zhuǎn)軸（15）旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子組件（13）的旋轉(zhuǎn)電致動(dòng)器（9），轉(zhuǎn)子組件（13）包括：磁軛（17）、磁軛支承轉(zhuǎn)子磁體（19）。轉(zhuǎn)子組件（13）另外包括固定在磁軛（17）上的滾輪（21），滾輪（21）相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸（15）偏心，并且定位成在凸輪元件（7）中活動(dòng)，以便把轉(zhuǎn)子組件（13）的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為傳動(dòng)軸（5）的運(yùn)動(dòng)。
【專利說明】緊湊型計(jì)量裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種計(jì)量裝置，該裝置包括裝有活門的閥體，所述活門適于在關(guān)閉位置與開放位置之間移動(dòng)，具有與活門連接的第一端和與凸輪元件連接的第二端的傳動(dòng)軸，以及旋轉(zhuǎn)電致動(dòng)器，該旋轉(zhuǎn)電致動(dòng)器包括定子組件和圍繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子組件，轉(zhuǎn)子組件包括支承轉(zhuǎn)子磁體的磁軛。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在所有汽車熱馬達(dá)都裝有不同性質(zhì)的流體計(jì)量系統(tǒng)，以便優(yōu)化機(jī)械效率或減少污染排放。這些計(jì)量閥通常從直流馬達(dá)或轉(zhuǎn)矩馬達(dá)型致動(dòng)器進(jìn)行電控制。
[0003]由于收集器的刷的磨損和用于使有效力矩倍減的齒輪磨損，基于使用與機(jī)械減速器相關(guān)聯(lián)的直流馬達(dá)的計(jì)量閥提供的可靠性水平不高。相反，由于使用小尺寸馬達(dá)，這些方法的好處是成本相當(dāng)?shù)汀Ｋ鼈儤?gòu)成EGR (即排氣再循環(huán))閥市場(chǎng)的主要部分。它們的主要缺點(diǎn)是，一方面缺乏可靠性，另一方面由于結(jié)合了運(yùn)動(dòng)鏈而體積龐大，其結(jié)果是難以結(jié)合在馬達(dá)上的不緊湊的閥。
[0004]特別地已知專利EP1091112A2和EP1526271A1，所述文獻(xiàn)提出一種氣體再循環(huán)閥，該閥包括與機(jī)械減速器結(jié)合的直流馬達(dá)和凸輪運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。由于減速器的減速比大，這些方法具有施加在閥上的力最大的優(yōu)點(diǎn)。相反，閥整體體積大，因此使得結(jié)合到馬達(dá)周圍很復(fù)雜。另外，使用電刷的馬達(dá)以及減速器齒輪的磨損不可避免，這就使閥的性能隨時(shí)間降低，因此不能達(dá)到非常高的壽命。這些方案因其低成本而是有意義的，但不能令人滿意地滿足可靠性和緊湊性的要求。另外，馬達(dá)周圍的環(huán)境越來越封閉，因此熱和振動(dòng)條件越來越嚴(yán)酷。
`[0005]由于沒有減速器和此類馬達(dá)的簡單結(jié)構(gòu)，以使用轉(zhuǎn)矩馬達(dá)為基礎(chǔ)的計(jì)量閥的優(yōu)點(diǎn)是卓越的可靠性。由于沒有機(jī)械減速器的凸輪直接驅(qū)動(dòng)，該方案的緊湊性略好于直流馬達(dá)的方案。相反地，這些使用稀土磁體的方案的價(jià)格一般更高。專利DE102007036286A1在圖1-3中公開了一種方法，其中轉(zhuǎn)矩馬達(dá)包括驅(qū)動(dòng)凸輪的控制軸，該凸輪與和平移活動(dòng)閥相連的滾輪協(xié)作。此類結(jié)構(gòu)仍導(dǎo)致閥的龐大的體積，這是因?yàn)殡娭聞?dòng)器偏離計(jì)量閥的對(duì)稱軸。致動(dòng)器相對(duì)閥的所述軸的定位約束限制了整個(gè)閥的緊湊性。
[0006]另外，所述方案導(dǎo)致組裝順序復(fù)雜，并且凸輪與致動(dòng)器的所述軸的連接很昂貴。
[0007]實(shí)際上，轉(zhuǎn)子的磁體只在不超過接近220度的極限溫度條件下保持它的磁性。由于該原因，可以使凸輪與轉(zhuǎn)子軸連接的焊接應(yīng)借助激光射線類型的低強(qiáng)度源以非常局部的方式進(jìn)行。該技術(shù)只有在二個(gè)零件之間的直徑調(diào)整是非常好的條件下是可靠的，這導(dǎo)致非常嚴(yán)格的加工誤差，因此相關(guān)的成本很高。
[0008]另外，滾輪在閥的軸上的就位通過受驅(qū)至支架中的銷進(jìn)行，以平衡滾輪在閥上的力。該安裝很難實(shí)現(xiàn)，并產(chǎn)生復(fù)雜的自動(dòng)安裝過程。
[0009]另外，使用結(jié)合至轉(zhuǎn)矩馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)位置傳感器，以控制閥的位置。該方案特別令人滿意，因?yàn)樗荒芰私忾y的準(zhǔn)確位置，而只知道凸輪的角度位置。在這種情況下，滾輪凸輪的轉(zhuǎn)換角度間隙使得閥的位置讀數(shù)的準(zhǔn)確性失效，且不能執(zhí)行計(jì)量的最佳控制。
[0010]人們公知存在德國專利DE102009003882A1，該專利描述可以使磁場(chǎng)源在閥的桿定位并且在轉(zhuǎn)矩馬達(dá)的下部插入磁敏元件以直接檢測(cè)閥的位置的概念。該概念在原理上似乎是有意義的，但在工業(yè)方面是不現(xiàn)實(shí)的，因?yàn)?，一方面，支撐磁?chǎng)源的閥的所述軸應(yīng)由不銹鋼構(gòu)成，以承受該介質(zhì)的溫度和腐蝕性環(huán)境，這種等級(jí)的鋼是非磁性的，且對(duì)磁場(chǎng)源產(chǎn)生的感應(yīng)(強(qiáng)度)水平非常不利；另一方面，因?yàn)榇琶粼ㄟ^包覆模制而制成在定子中的軟電纜電連接，而沒有相關(guān)的過濾電子部件，并且沒有保證傳感器良好運(yùn)行的定位元件。
[0011]最后，該閥的構(gòu)造保留了具有與閥的所述軸垂直安裝的非常長的管形電致動(dòng)器的缺點(diǎn)，這使得閥不對(duì)稱，因此對(duì)其結(jié)合到汽車馬達(dá)上不利。
[0012]除了上述使用平移活動(dòng)閥的計(jì)量閥的例子外，還在現(xiàn)有技術(shù)中得到許多使用旋轉(zhuǎn)活動(dòng)和堵塞柱形管的閥板的計(jì)量閥。特別注意到存在德國專利EP1526272B1，該專利描述了一種氣體再循環(huán)閥，該閥基于電致動(dòng)器、具有可以驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)閥板的凸輪的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)相結(jié)合，以便計(jì)量氣體。此方案描述了一種安裝在電致動(dòng)器的控制機(jī)構(gòu)與計(jì)量系統(tǒng)之間的單運(yùn)動(dòng)裝置，目的是在動(dòng)作行程開始時(shí)給閥板提供最大力矩。此方案對(duì)前面提到的計(jì)量系統(tǒng)的整體體積龐大的問題沒有帶來特別的好處。
[0013]人們還知道歐洲專利EP1526272，該專利描述一種排氣再循環(huán)的閥，該閥包括旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置、可被致動(dòng)在開放位置與關(guān)閉位置之間旋轉(zhuǎn)的閥元件和將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞給閥元件的凸輪元件。
[0014]此方案不能令人滿意，因?yàn)樗褂糜膳c馬達(dá)軸相聯(lián)接的杠桿支承的滾輪。當(dāng)磨損產(chǎn)生尺寸缺陷時(shí)，這導(dǎo)致間隙和懸突，所述間隙和懸突不能保證位置的重復(fù)性。
[0015]人們還已知專利W089/01105，該專利描述一種電動(dòng)控制的EGR閥，該閥包括相對(duì)于閥座基本為軸向地活動(dòng)并與旋轉(zhuǎn)軸偏心地定位的閥桿。閥桿支承蘑菇形閥，以便關(guān)閉閥座。第一軸相對(duì)旋轉(zhuǎn)軸偏心地定位，并與閥桿的一端連接。電動(dòng)控制致動(dòng)器，如轉(zhuǎn)矩馬達(dá)，用于使第一軸圍繞所述軸旋轉(zhuǎn)，以使得閥桿移動(dòng)。
[0016]人們還知道專利EP1319879，該專利提出一種直接動(dòng)作電減壓閥，該閥具有被電馬達(dá)進(jìn)行交替運(yùn)動(dòng)的桿。
[0017]在具有電控制裝置的閥的直接動(dòng)作中，只要交替運(yùn)動(dòng)桿是豎直的，第一通道和第二通道被轉(zhuǎn)換。形成凸輪機(jī)構(gòu)，以使偏心凸輪的交替旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為交替豎直運(yùn)動(dòng)，所述偏心凸輪通過電馬達(dá)40進(jìn)行交替旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0018]人們還知道專利DE10336976，該專利描述一種包括二部分外殼的閥。
[0019]外殼的第一部分具有通道和閥座。外殼的第二部分包括伺服裝置和閥桿。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0020]要求保護(hù)的本發(fā)明的特征是轉(zhuǎn)子組件包括滾輪。
[0021]轉(zhuǎn)子組件由以下部分限定:
[0022]1.磁軛
[0023]2.(磁軛)支承的轉(zhuǎn)子磁體。
[0024]因此滾輪是支承轉(zhuǎn)子磁體的磁軛的結(jié)合的部分。
[0025]此實(shí)施方式的優(yōu)點(diǎn)是避免與聯(lián)接在馬達(dá)軸上的杠桿的傳動(dòng)有關(guān)的問題?，F(xiàn)有技術(shù)的這些方案具有不同的缺點(diǎn):由于杠桿在馬達(dá)軸上的聯(lián)接處可能產(chǎn)生間隙，從而喪失位置精度和其重復(fù)性；組裝和調(diào)節(jié)問題；球止動(dòng)件與定子軸承之間的距離增加；滾輪/凸輪運(yùn)動(dòng)裝置產(chǎn)生徑向應(yīng)力。
[0026]本發(fā)明可以減少懸突，并減少引起的應(yīng)力。因此本發(fā)明還導(dǎo)致更好的堅(jiān)固性。
[0027]因此可以形成體積減小以及良好的可靠性和壽命并且制造成本盡可能降低的計(jì)量閥。
[0028]為了解決上述一個(gè)或多個(gè)缺點(diǎn)，計(jì)量裝置包括:
[0029]-設(shè)有適于在關(guān)閉位置與開放位置之間移動(dòng)的活門的閥體；
[0030]-具有與活門連接的第一端以及與凸輪元件連接的第二端的傳動(dòng)軸；
[0031]-包括定子組件和圍繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子組件的旋轉(zhuǎn)電致動(dòng)器，轉(zhuǎn)子組件包括:
[0032].磁軛
[0033].(磁軛支承的)轉(zhuǎn)子磁體。
[0034]轉(zhuǎn)子組件另外包括滾輪，所述滾輪直接固定在磁軛上并與旋轉(zhuǎn)軸偏心，定位成在凸輪元件中活動(dòng)，以便把轉(zhuǎn)子組件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為傳動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)。
[0035]本發(fā)明的目標(biāo)的方案可以簡化閥的結(jié)構(gòu)，并提高滾輪與馬達(dá)磁體之間的角度位置的精度。條件是馬達(dá)磁體直接與磁軛連接，尤其是在馬達(dá)磁體可以在已經(jīng)包括滾輪的磁軛上磁化，(換句話說，磁化過程中，馬達(dá)磁體的磁力線直接相對(duì)滾輪標(biāo)定，并且不再取決于“軸/附加杠桿/組裝操作”運(yùn)動(dòng)鏈。因此定位精度更高。
[0036]本發(fā)明還可減少元件數(shù)量，因此通過避免某些附加元件來降低成本。密封罩可以簡單、有效地保護(hù)滾輪/凸輪動(dòng)力裝置。
[0037]尤其是，滾輪直接固定在磁軛上明顯減少了球止動(dòng)件與定子軸承之間的距離，并且減小滾輪/凸輪運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生的徑向應(yīng)力。懸突最小，因此導(dǎo)致的應(yīng)力也最小。因此有更好的堅(jiān)固性。
[0038]有利的是，計(jì)量裝置的基礎(chǔ)是電致動(dòng)器與計(jì)量閥結(jié)合，并提出運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換動(dòng)力系統(tǒng)的不同結(jié)合，同時(shí)保留大批量制造的簡單性。
[0039]可單獨(dú)或組合使用的特征或特殊實(shí)施例為:
[0040]-永磁體固定在凸輪元件上，永磁體與固定在定子組件上的磁敏元件協(xié)作，以形成位置傳感器，因此提供可以控制閥的實(shí)際位置的位置傳感器的簡單方案；
[0041]-凸輪元件由鐵磁材料形成；
[0042]-位置傳感器以線性方式運(yùn)行；
[0043]-磁敏元件通過剛性導(dǎo)體結(jié)構(gòu)固定在定子組件上；
[0044]-所述裝置另外包括回位彈簧，所述回位彈簧的第一端固定在定子組件上，第二端在從轉(zhuǎn)子組件的旋轉(zhuǎn)軸的偏心點(diǎn)處固定在轉(zhuǎn)子組件上；
[0045]-滾輪圍繞固定在磁軛上的突起旋轉(zhuǎn)活動(dòng)，磁軛、轉(zhuǎn)子組件的軸和突起形成為單一金屬兀件；
[0046]-活門和傳動(dòng)軸以平移運(yùn)動(dòng)移動(dòng)；則凸輪元件可以包括與傳動(dòng)軸相交的滾動(dòng)道和/或與傳動(dòng)軸垂直的滾動(dòng)道；或者
[0047]-活門和傳動(dòng)軸以圍繞傳動(dòng)軸的縱軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)移動(dòng)，則凸輪元件可以包括可以改變轉(zhuǎn)子組件角度行程的滾動(dòng)道。[0048]在本發(fā)明的第二方面，組裝上述計(jì)量裝置的方法包括:
[0049]-將傳動(dòng)軸和凸輪元件固定在一起，然后整體組裝在閥體中；
[0050]-將滾輪固定在磁軛上；然后
[0051]-使?jié)L輪面對(duì)凸輪元件；然后
[0052]-使電致動(dòng)器壓靠并固定在閥體上。
[0053]在此方法的一特殊實(shí)施例中，在將轉(zhuǎn)子磁體固定在磁軛上后使轉(zhuǎn)子磁體磁化。
[0054]因此，有利的是，轉(zhuǎn)矩馬達(dá)的安裝方向與計(jì)量閥反向，以便不操作致動(dòng)器的轉(zhuǎn)子的中心軸，而是直接操作磁軛的運(yùn)動(dòng)作為致動(dòng)器的輸出機(jī)構(gòu)，該磁軛支承與和要操作的閥連接的凸輪元件協(xié)作的滾輪。這在緊湊性方面具有重要意義，因?yàn)殡娭聞?dòng)器的高度明顯降低，且計(jì)量系統(tǒng)在緊湊性方面獲得改進(jìn)。另外，這樣可以保證閥的完全密封，這是因?yàn)檗D(zhuǎn)矩馬達(dá)的定子完全包覆模制在后部，并且不再和已知方案中一樣包括附加的蓋子。實(shí)際上，塑料蓋子可能具有與定子的連接缺陷，因此導(dǎo)致濕氣侵入到致動(dòng)器前部。在必要情況下，可以安裝密封墊。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0055]閱讀下面只作為例子并參照以下附圖進(jìn)行的描述可以更好地了解本發(fā)明:
[0056]-圖1-3為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的計(jì)量裝置的示意圖；
[0057]-圖4為第一實(shí)施例的正面立體圖；
[0058]-圖5為第一實(shí)施例的俯視立體圖；
[0059]-圖6為第一實(shí)施例的第一運(yùn)行方式的立面圖和相關(guān)的應(yīng)力的曲線圖；
[0060]-圖7為第一實(shí)施例的第二運(yùn)行方式的立面圖和相關(guān)的應(yīng)力的曲線圖；
[0061]-圖8是第一實(shí)施例的側(cè)視圖；
[0062]-圖9是第二實(shí)施例的正面立體圖；
[0063]-圖10是第三實(shí)施例的正面立體圖；以及
[0064]-圖11是第三實(shí)施例的正面立體剖面圖。
[0065]在描述和附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示功能相同或相似的元件。
【具體實(shí)施方式】
[0066]參照?qǐng)D4、5示出第一實(shí)施例，其中閥的運(yùn)動(dòng)是線性的。
[0067]計(jì)量裝置包括閥體1，閥體I設(shè)有適于在關(guān)閉位置與開放位置之間移動(dòng)的活門3(圖中活門在關(guān)閉位置)。
[0068]傳動(dòng)軸5具有與活門3連接的第一端，以及與凸輪元件7連接的第二端。
[0069]旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器9包括定子組件11和圍繞旋轉(zhuǎn)軸15旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子組件13。
[0070]轉(zhuǎn)子組件13包括支承轉(zhuǎn)子磁體19的磁軛17。
[0071]所述裝置還包括固定在磁軛17上的滾輪21。滾輪21相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸15偏心，并定位成在凸輪元件7中活動(dòng)。特別是,滾輪21在凸輪元件7的滾動(dòng)道22中移動(dòng)。
[0072]凸輪元件7由鐵磁材料形成，并且支承磁場(chǎng)發(fā)射器23，通過與電致動(dòng)器9的定子11相連的磁敏兀件25檢測(cè)磁場(chǎng),磁場(chǎng)發(fā)射器23和磁敏兀件25形成位置傳感器。
[0073]把馬達(dá)磁體19的運(yùn)動(dòng)傳遞給活門3的運(yùn)動(dòng)鏈減到最小，并且可以減小致動(dòng)器的高度，因此得到緊湊并容易結(jié)合的計(jì)量閥。此方案還可減少部件的數(shù)量，因此降低計(jì)量裝置的制造成本。
[0074]在轉(zhuǎn)子磁體19處產(chǎn)生的傳動(dòng)力矩傳遞給滾輪21，而不經(jīng)過引導(dǎo)軸15，因此擺脫軸15的扭曲，在現(xiàn)有技術(shù)的方案中，該扭曲導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)鏈中的精度損失，因此損失活門3的定位精度。
[0075]磁場(chǎng)發(fā)射器23固定在鐵磁材料形成的凸輪元件7上。這樣可以在磁敏元件25處達(dá)到相當(dāng)高的磁感應(yīng)水平，以保證位置傳感器對(duì)外界磁干擾的不靈敏度。另外，磁敏元件25通過剛性導(dǎo)電結(jié)構(gòu)固定在定子組件11上。經(jīng)過編程以便在線性模式運(yùn)行的位置傳感器可以沿活門3的整個(gè)行程準(zhǔn)確控制活門的位置，因此準(zhǔn)確調(diào)節(jié)計(jì)量裝置的流量。
[0076]塑料包覆成型定子11的后部封閉，并且前部具有容納密封墊的凹槽27，使電致動(dòng)器9和計(jì)量閥的閥體I之間的連接完全密封。
[0077]因?yàn)榛谠趧傂暂S或突起29的上的傳統(tǒng)裝配，將滾輪21固定在磁軛17上的操作比已知方法簡單得多。另外，磁軛17、旋轉(zhuǎn)軸15和突起29可以形成為單一金屬元件。
[0078]傳動(dòng)軸5和凸輪元件7組成的整體可以毫無困難地獨(dú)立組裝，然后安裝在閥體I中，然后通過調(diào)節(jié)活門3的位置焊接活門3。
[0079]通過滾輪21在磁軛17上的準(zhǔn)確定位以及轉(zhuǎn)子磁體19固定在磁軛17上促進(jìn)了致動(dòng)器的電行程和機(jī)械行程的角度設(shè)定。另外要指出的是，可以在磁體19固定在磁軛17上后使磁體磁化，以改進(jìn)多極轉(zhuǎn)換相對(duì)滾輪21的角度方向，并優(yōu)化計(jì)量裝置的精度。
[0080]最后，該實(shí)施例可以把電致動(dòng)器9簡單地組裝在計(jì)量裝置上。實(shí)際上，只需使?jié)L輪21面對(duì)凸輪7的滾動(dòng)道22，然后將致動(dòng)器9壓靠并固定在閥體I上。
[0081]要指出的是，根據(jù)滾輪21從轉(zhuǎn)子角度行程出發(fā)時(shí)處于上象限或下象限，并且根據(jù)凸輪7的輪廓形狀，可以在閥的所述軸5上產(chǎn)生力的曲線，該力的曲線在移動(dòng)過程中根據(jù)計(jì)量裝置的應(yīng)用需要無區(qū)別地增加或減少。
[0082]圖6示出裝有與凸輪元件7協(xié)作的滾輪21的磁軛17。滾動(dòng)道22是直的，并且滾動(dòng)軸線與傳動(dòng)軸相交，更特別的是與傳動(dòng)軸垂直。滾輪21和凸輪元件7在右上象限運(yùn)行，以便在行程開始得到最大力，如圖6中的力61所示，該力傳遞給與活門3相連的傳動(dòng)軸5。
[0083]圖7示出裝有與上圖所示的凸輪元件7協(xié)作的滾輪21的磁軛17，但是它在右下象限運(yùn)行，在行程結(jié)束時(shí)得到最大力，如圖中的力71所示，該力傳遞給與活門3相連的傳動(dòng)軸5。
[0084]圖8示出所述裝置的側(cè)視圖，并且可以與圖3所示的現(xiàn)有技術(shù)的計(jì)量裝置的徑向尺寸比較。尺寸L2表示在上述實(shí)施例情況下馬達(dá)后表面與計(jì)量閥的對(duì)稱軸之間測(cè)量的徑向尺寸。該尺寸比現(xiàn)有技術(shù)的已知方法的尺寸LI減少40%。電致動(dòng)器9的偏移量明顯減少一方面導(dǎo)致閥更緊湊，并且容易結(jié)合到汽車馬達(dá)上，另一方面具有更好的防振性，因?yàn)轳R達(dá)的重心靠近支撐馬達(dá)的閥體的中心。
[0085]圖9是第二實(shí)施例的立體圖，它與圖1A和IB的方案的不同在于加入在參考位置的回位彈簧81，該彈簧與磁軛17處產(chǎn)生的力矩重疊?；匚粡椈筛浇釉谂c定子11或閥體I連接的固定點(diǎn)83與在轉(zhuǎn)子組件13的旋轉(zhuǎn)軸15的偏心點(diǎn)固定在轉(zhuǎn)子組件13或凸輪元件7上的活動(dòng)點(diǎn)85之間，使所述彈簧81的動(dòng)作線YY在活門3的移動(dòng)過程中相對(duì)磁軛17的旋轉(zhuǎn)軸15活動(dòng)。彈簧81相對(duì)磁軛17的旋轉(zhuǎn)軸15的杠桿臂I在活門3的移動(dòng)過程中變化，使回位力矩具有非線性特征。
[0086]該非線性力矩可以保證返回參考位置(例如關(guān)閉閥)的功能，并且在閥的另一極端位置具有較小的回位力矩(例如在開放位置)，以便于以較弱的電流保持該第二位置。該優(yōu)點(diǎn)另一方面可以減少在電池上提取的電流消耗，但也保護(hù)馬達(dá)防止環(huán)境溫度下聚集在線圈內(nèi)的焦耳效應(yīng)引起過熱。
[0087]當(dāng)閥體I受到外部冷卻時(shí)，也可通過使用良好的導(dǎo)熱材料組成的固定元件87改進(jìn)電致動(dòng)器9的線圈處產(chǎn)生的熱的熱耗散，固定元件87用于將電致動(dòng)器9固定在閥體I上。相反，當(dāng)閥體的溫度高時(shí)，最好使電致動(dòng)器9與它壓靠的閥體I熱絕緣，這時(shí)最好通過非金屬耳狀物實(shí)現(xiàn)電致動(dòng)器9的固定。
[0088]圖10是計(jì)量裝置的第三實(shí)施例的立體圖，其中活門3被驅(qū)動(dòng)在管形閥體I中旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以調(diào)節(jié)氣體流量。電致動(dòng)器9包括磁盤19和磁軛17構(gòu)成的轉(zhuǎn)子13，磁軛17通過滾輪21把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞給凸輪元件7,凸輪元件7圍繞支承活門3的軸5旋轉(zhuǎn)活動(dòng)，使活門3的旋轉(zhuǎn)可以對(duì)在閥體I內(nèi)流動(dòng)的流體進(jìn)行計(jì)量。
[0089]該通過旋轉(zhuǎn)活門的計(jì)量閥的特征在于高度結(jié)合的傳動(dòng)動(dòng)力裝置，并且可以通過優(yōu)化致動(dòng)器加運(yùn)動(dòng)裝置的整體高度提高閥的整體緊湊性。凸輪元件7——所述凸輪元件7的滾動(dòng)道剖面可以是曲線——旋轉(zhuǎn)活動(dòng)，并且通過圖11的輪轂91附接在閥的所述軸5上。凸輪元件7的滾動(dòng)道形狀選擇成放大傳動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)角度，根據(jù)考慮的應(yīng)用，或者增加角度幅度，或者增加力矩。
[0090]附接在凸輪元件7上的永磁體23與和定子11相連的磁敏元件25起作用。這樣產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)位置傳感器可以知道活門3的角度位置，并因此調(diào)節(jié)計(jì)量裝置的流量。
[0091]已經(jīng)在圖中和前面的描述中展示并詳細(xì)描述了本發(fā)明。這應(yīng)看作是示意性的，并作為例子給出，而不是將本發(fā)明只限于所述描述。許多實(shí)施變型都是可以的。
[0092]例如，也可在具有旋轉(zhuǎn)活門的裝置中使用回位彈簧。
【權(quán)利要求】
1.一種計(jì)量裝置，包括: -設(shè)有適于在關(guān)閉位置與開放位置之間移動(dòng)的活門(3)的閥體(1)； -具有與所述活門連接的第一端和與凸輪元件(7)連接的第二端的傳動(dòng)軸(5)； -包括定子組件(11)和圍繞旋轉(zhuǎn)軸(15)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子組件(13)的旋轉(zhuǎn)電致動(dòng)器(9)，所述轉(zhuǎn)子組件(13)包括: ?磁軛(17) ?所述磁軛支承的轉(zhuǎn)子磁體(19)； 其特征在于，所述轉(zhuǎn)子組件(13)另外包括滾輪(21)，所述滾輪(21)直接固定至所述磁軛(17)、相對(duì)于所述旋轉(zhuǎn)軸(15)偏心、并且定位成在所述凸輪元件(7)中活動(dòng)，以便把所述轉(zhuǎn)子組件(13)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為所述傳動(dòng)軸(5)的運(yùn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，在所述凸輪元件(7)上固定有永磁體(23)，所述永磁體(23)與固定至所述定子組件(11)的磁敏元件(25)協(xié)作以形成位置傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述凸輪元件(7)由鐵磁材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的裝置，其特征在于，所述位置傳感器以線性方式運(yùn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求2、3或4之一所述的裝置，其特征在于，所述磁敏元件(25)通過剛性導(dǎo)電結(jié)構(gòu)固定至所述定子組`件(11)。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述裝置另外包括回位彈簧(81)，所述回位彈簧(81)的第一端固定至所述定子組件(11)，第二端在相對(duì)于所述轉(zhuǎn)子組件的旋轉(zhuǎn)軸(15)偏心的點(diǎn)處固定至所述轉(zhuǎn)子組件(13)。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述滾輪圍繞固定至所述磁軛的突起旋轉(zhuǎn)活動(dòng)，所述磁軛、所述轉(zhuǎn)子組件的軸和所述突起形成為單一金屬元件。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述活門和所述傳動(dòng)軸以平移運(yùn)動(dòng)的方式移動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述凸輪元件包括與所述傳動(dòng)軸相交的滾動(dòng)道。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述滾動(dòng)道與所述傳動(dòng)軸垂直。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-7之任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述活門和所述傳動(dòng)軸以圍繞所述傳動(dòng)軸的縱向軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的方式移動(dòng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述凸輪元件包括能夠改變所述傳動(dòng)軸的角度行程的滾動(dòng)道。(通過磁性設(shè)計(jì)來固定轉(zhuǎn)子部分的行程，只有所述滾輪/凸輪轉(zhuǎn)換器的下游機(jī)構(gòu)的行程能夠被改變)
13.根據(jù)上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)所述的計(jì)量裝置的組裝方法，其特征在于: -將所述傳動(dòng)軸和所述凸輪元件固定在一起，然后整體組裝在所述閥體中； -將所述滾輪固定至所述磁軛；然后 -使所述滾輪面對(duì)所述凸輪元件；然后 -使所述電致動(dòng)器壓靠并固定至所述閥體。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的組裝方法，其特征在于，在所述轉(zhuǎn)子磁體固定至所述磁軛之后使所述轉(zhuǎn)子磁體磁化。
【文檔編號(hào)】F02M25/07GK103797289SQ201280038927
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2012年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月8日
【發(fā)明者】安托萬·富科, 塞德里克·梅萊雷 申請(qǐng)人:松塞博茲自動(dòng)化公司