專利名稱：空氣流閥的調控裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及在空氣管道中的氣流閥(油閥)(Strmungsklappe)的調控裝置，具體說是按權利要求1的概念的汽車上的暖氣及通風設備的空氣管道中的閥。
氣流閥是應用在汽車上供暖和空調或車內環境設備的空氣管道之中，大多數是通過軟軸驅動或機械傳動進行調整控制。
如已經熟知的是通過一只電動機來調整氣流閥，在儀表盤的區域內為電動機設置有一只相應的控制器。在這只控制器中，裝有由用戶調整的閥板轉角定值器，從而所配的電動機將根據設定值(sollw-ertvorgabe)通過電子器件進行調整。
在汽車上布置有幾只氣流閥時，它們一般都具有不同的轉動方向，并且往往是被調整于不同的轉動角度范圍之內。因此，每只電動機將按其相應的工作方式由控制器去操動控制。
當安裝幾只而每只分別由各自的電動機調整的氣流閥時，必須要注意到，各自的控制輸出信息應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，電動機將會被調整到超過了允許的轉動角度范圍。
本發明的任務是，進一步改善調整裝置，以使氣流閥的電動調整裝置能夠達到更容易地安裝和更高的功能安全可靠性。
這個任務可通過實施按照本發明權利要求1的技術特征的技術方案得以解決。
電動機是做成步進式(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置一只控制器，控制器接收有選擇的轉動方向和轉動角度的編碼輸入。步進式電機及控制器要這樣地布置在氣流閥的區域之中，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式電機是做成同樣的結構，而與電機的位置無關。至于電機在其位置上的調整問題，也就是說，在其位置上規定的轉動方向以及轉動角度，將通過編碼輸入的配置來達到。這樣，在暖氣通風及空調中，總是可以采用由步進式電機和控制器所組成的相同的結構單元。這樣，不僅可能進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。并由控制器轉換成輸出脈沖。輸出脈沖是按熟悉的方式用來控制步進式電動機。這種優異的數字脈沖促成電動機的調整，從而使氣流閥作相應的調整，該調整是按預定的轉動角度單步地進行的。
最好的結構形式，是將步進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，控制器或步進式電機的編碼，都被給定了。負責修理或維護保養的服務技術人員，可以將換上的電動機安裝在暖氣通風設備的任意位置上。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式電機通知其轉動方向及可能的轉動角度。
本發明的其他特征，可以從其他的一些權利要求、說明書以及后面要詳細介紹的本發明的實施例的附圖中看出來。附圖有
圖1是本發明的氣流閥調控裝置的示意圖。
圖2-圖5是圖1所示的調控裝置，按編碼輸入的不同的線路布置圖；圖6是從接線側看的本發明的調控裝置的結構單元正視圖；圖7是沿圖6中“VII-VII”線的剖視圖；以及圖8是本發明的調控裝置的俯視圖。
如圖1所示，調控裝置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電動機2，它通過功率放大級5的控制導線4進行控制，而功率放大級是由控制電路6所控制。控制電路6是通過輸入導線7輸入一個步進電動機2的轉動角度位置的給定值信號(Sollwertsignal für die Drehwinkellage)。轉動方向及允許的轉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。步進電動機2是通過控制器3提供電源。
從控制器3的輸入導線7并經控制電路6通知的模擬輸入信號表達了步進電動機2所要求的轉動角度位置。這個輸入信號將由控制電路6轉換成為輸出脈沖或數字輸出信號，并通過連接導線4a及功率放大級5，再經過控制導線4而確定電動機2的工作運行。這種控制電路6的數字輸出信號，考慮了通過編碼輸入K1及K2所提供的轉動方向及最大轉動角度的數據，也就是氣流閥所允許的調整范圍。
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、申請號為93810805.7的歐洲專利申請中有所介紹。
圖2-圖5表示了本發明的調控裝置的幾個電路實例。輸入導線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)。當編碼輸入K1及K2斷開時，電動機沿一個方向轉動，通過這個轉動方向氣流閥閥板12將從其停止位置沿箭頭方向順時針轉動而作出調整，從圖示的停止位置順時針方向可能達到的調整角度(箭頭13)為70°。
在圖3中的電路實例中，輸入導線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整，這閥板12，從所示的停止位置可能達到的調整角度約為100°。
在圖4的電路實例中，不采用圖2及圖3中的可連續調整的分壓器，而是裝有一只可以轉換的分壓器10a，通過這種分壓器可以在端子SS/SW之間轉換成為不同的電位電壓。在該實例中，開關17具有3個轉換位置，通過這些位置的轉換，可能達到各個預定的步進電動機轉動角度位置以及由步進電動機所調整的氣流閥閥板12的調整角度位置。當編碼輸入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動，其可能達到的調整角度約為90°。調整移動是在由開關17所規定的三個位置之間進行，這些位置可以通過分壓器10a的歐姆電阻的選擇預先規定。
在圖5的電路實例中，有一輸入導線7的調節支路7b連接在兩只并聯的調控裝置1的輸入SW(Eingnge)上。通過一只歐姆電阻18和一只開關17，或使接地(端子16)，或接到調控裝置1的輸入SS上。第1只調控裝置1的編碼輸入K1接地，而它的編碼輸入K2以及第2只調控裝置1的編碼輸入K1與K2都保持斷開。這樣，第1只調控裝置所控制的氣流閥閥板12a逆時針轉動，而第2只調控裝置所控制的氣流閥閥板12b則順時針調整轉動(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整到70°的調整角。此時，開關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表示調控裝置的結構形式，特別是從圖7中的剖面圖可以看出，步進電動機2是固定在殼體19的支座20，21之中，其中步進電動機2的控制導線4是直接釬焊在薄板22上面，這塊板支托住控制器3。控制器3可以做成分離的電子電路，或者就做成一只微處理機23。這緊靠步進電動機2的控制器3是固定在殼體19上的相應支架24之中，最好是將步進電動機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。步進電動機2的驅動軸伸入到齒輪箱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整力，它們可以按要求的傳動比或減速比進行設計。齒輪箱的輸出軸28通過圖示的聯軸節29與上述氣流閥12，12a，12b的調整軸相連接。
罩殼分隔面(Gehuseteilungsebene)最好達到隔壁26的高度，這樣，在拆除殼體蓋頭19a之后(見圖6)，就可能接觸到步進電動機2和控制器3。
控制器的接線端子(電源電壓，輸入導線，編碼輸入)最好布置在薄板22上的、與步進電動機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上設有定位孔33，當插頭為達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的窗口邊緣上設有槽口35，插頭(未畫出)上的相應凸緣將嚙合在槽口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控裝置1的、安裝齒輪箱的殼體部分上設有固定凸耳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、有相應結構的卡固棱邊42之上。
具有相同結構的調控裝置1，無論其使用位置如何，都可分別加以應用，此時，將通過編碼輸入K1，K2的接線而決定步進電動機的轉動方向和轉動角度，并從而決定由步進電動機操縱的氣流閥閥板12，12a，12b的調整方向和調整角度。通過本發明的調控裝置，特別能夠以簡便的方式，對并聯的氣流閥進行同步或異步的控制。另外還可以設置幾個編碼輸入K1及K2，并專門應用一種按位開關，在一只4位開關上，可以對16種不同位置進行編碼。
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整位置將到達什么樣的最近端位置。如果調控裝置斷電的話，氣流閥閥板將回到最近端位置上，這樣，在重新進入工作時，氣流閥將在最短的時間內重新到達停止工作前所在的位置。
權利要求
1.一種空氣管道中特別是汽車上的暖氣通風設備中的氣流閥(12，12a，12b)的調控裝置，它包括一只進行調整移動的電動機(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)，并用以選擇轉動方向和轉動角度。
2.按照權利要求1的調控裝置，其特征在于，將模擬輸入信號送入控制器(3)中。
3.按照權利要求1及2的調控裝置，其特征在于，步進式電動機(2)和控制器(3)設置在一只共同的殼體(19)之中。
4.按照權利要求1-3中任一項的調控裝置，其特征在于，控制器(3)設置在步進式電動機2的殼體之中。
5.按照權利要求1-4中任一項的調控裝置，其特征在于，電動機(2)通過一只齒輪箱驅動氣流閥(12，12a，12b)，電動機(2)及控制器(3)設置在一只共同殼體(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.按照權利要求1-5中任一項的調控裝置，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.按照權利要求1-6中任一項的調控裝置，其特征在于，控制器(3)的插座接頭(15，16，SS，SW，K1，K2)是設置在共同殼體(19)上的窗口(31)的后面。
8.按照權利要求1-7中任一項的調控裝置，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.按照權利要求1-8中任一項的調控裝置，其特征在于，控制器為一只微處理機(23)。
10.按照權利要求1-9中任一項的調控裝置，其特征在于，控制器(3)裝有一個自行診斷電路(9)。
全文摘要
本發明是關于空氣管道中，特別是在汽車暖氣通風設備中的氣流閥的調控裝置，它裝有一只進行調整移動的電動機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備備件，將電動機2做成步進式電動機，它由靠近它的控制器的輸出信號所控制。控制器(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 優先權日1993年12月18日
發明者皮埃爾·博伊利亞特, 拉爾夫·馬丁, 于爾斯·波特曼, 克利斯蒂安·里希特, 魯道夫·肖爾茨, 利奧波德·塞克澤爾 申請人:貝爾有限公司, Saia工業電子學及元件股份公司